本发明涉及电池领域，更具体地说，涉及一种电池监控管理系统。
背景技术：
随着技术的发展需求，锂电池成为了电池行业的主要应用。而锂电池的好坏直接影响到整个供电系统的好坏、以及工作效率。所以对锂电池的实时工作状态及性能的监控成为必然需求。
目前，对锂电池的实时工作状态及性能的监控一般是通过蓝牙的方式实现远程数据发送及接收，而蓝牙监控方案存在很多问题，当在10米以上距离时，信息不稳定，不能准确地获知锂电池的实时工作状态及性能，因此，不能及时做出相应处理而有可能导致锂电池性能下降或者损坏，影响供电系统的整体性能和效率，甚至是缩短锂电池的寿命；或者远距离因某种因素需要临时控制电池组输出时却无法实现，降低了电池的交互性能，不能真正实现对锂电池的监控和管理。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池监控管理系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池监控管理系统，包括：
多个电池组单元，每一个所述电池组单元包括用于发送所述电池组单元的当前状态信息和预警信息、以及接收云服务器下发的控制信息的无线通信模块；
所述云服务器分别与所述多个电池组单元通信连接、用于接收并存储所述无线通信模块发送的当前状态信息和预警信息，以及下发控制信息至所述多个电池组单元的云服务器；
与所述云服务器连接、用于接收所述云服务器发送的所述多个电池组单元的当前状态信息和预警信息，并发送所述控制信息至所述云服务器的管理终端。
优选地，所述无线通信模块包括2G无线通信模块、3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块或者WIFI无线通信模块。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：
用于提供电能的电池组；
与所述电池组连接、用于采集所述电池组的当前状态信息并对所述当前状态信息进行处理，根据处理结果输出预警信息的控制器；
所述控制器还用于通过所述无线通信模块接收所述云服务器下发的控制信息并根据所述控制信息输出控制指令。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：
分别与所述电池组和所述控制器的数字信号采集引脚连接、用于检测所述电池组的当前温度信息，并将所述当前温度信息发送给所述控制器的电芯电压温度采集电路。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：
与所述电池组串联的电流采样电阻；
并联在所述电流采样电阻两端且与所述控制器的电流值采样引脚连接、用于采集所述电池组电流的电流采样电路。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：放电MOS管MD和放电MOS控制电路；
所述放电MOS管MD的源极通过所述电流采样电阻连接所述电池组的负端，所述放电MOS管MD的漏极连接所述电池组单元的负端，所述放电MOS管MD的栅极通过所述放电MOS控制电路连接所述控制器的放电MOS控制引脚。
优选地，所述放电MOS控制电路包括：电阻R1、MOS管Q1、电阻R2、二极管D1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、MOS管Q2、稳压管Z1、电阻R6、电阻RD、MOS管Q3、电阻R7、MOS管Q4以及电阻R9；
所述电阻R1的第一端与所述MOS管Q1的源极连接并连接驱动电压VGS，所述电阻R1的第二端分别连接所述MOS管Q1的栅极和所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R3连接所述MOS管Q2的栅极；所述MOS管Q1的漏极连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R4的第一端，所述电阻R4的第二端分别连接所述电阻R5的第一端和所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极连接所述放电MOS管MD的源极；
所述电阻R5的第二端连接所述放电MOS管MD的栅极，所述稳压管Z1的阴极所述放电MOS管MD的栅极、所述稳压管Z1的阳极连接所述放电MOS管MD的源极，所述电阻R6的第一端所述放电MOS管MD的栅极，所述电阻R6的第二端连接所述放电MOS管MD的源极；所述电阻RD串联在所述电阻R5的第二端与所述放电MOS管MD的栅极之间；
所述MOS管Q3的漏极连接所述电阻R2和电阻R3的连接节点，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极连接所述MOS管Q4的漏极，所述MOS管Q3的栅极还通过所述电阻R7接地；所述MOS管Q4的源极接地，所述MOS管Q4的栅极通过所述电阻R9接地，所述MOS管Q3的栅极和所述MOS管Q4的漏极的连接节点还连接至所述控制器的放电MOS控制引脚。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：充电MOS管MC和充电MOS控制电路；
所述充电MOS管MC的漏极连接所述放电MOS管MD的漏极，所述充电MOS管MC的源极连接所述电池组单元的负端，所述充电MOS管MC的栅极连接通过所述充电控制电路连接所述控制器的充电MOS控制引脚。
优选地，所述充电MOS控制电路包括：电阻R10、电阻R11、MOS管Q6、电阻R12、MOS管Q5、二极管D2、二极管D3、电阻R13、电阻R14、三极管Q7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、稳压管Z2、以及电阻RC；
所述电阻R10的第一端连接驱动电压VGS，所述电阻R10的第二端连接所述MOS管Q5的栅极和所述电阻R11的第一端的连接节点；所述电阻R11的第二端连接所述MOS管Q6的漏极，所述MOS管Q6的源极接地，所述MOS管Q6的栅极通过所述电阻R12接地，所述MOS管Q6的栅极还连接所述控制器的充电MOS控制引脚；
所述MOS管Q5的源极连接驱动电压VGS，所述MOS管Q5的漏极连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接所述二极管D3的阳极，所述二极管D2的阴极和所述二极管D3的阳极的连接节点还通过依次通过所述电阻R15、电阻R16连接所述充电MOS管MC的源极，所述电阻R15和所述电阻R16的连接节点还连接所述三极管Q7的基极；
所述二极管D3的阴极通过所述电阻R13连接所述三极管Q7的发射极，所述三极管Q7的集电极连接所述充电MOS管MC的源极，所述三极管和Q7的发射极还通过所述电阻R14连接所述充电MOS管MC的栅极；
所述稳压管Z2的阴极连接所述充电MOS管MC的栅极，所述稳压管Z2的阳极连接所述充电MOS管MC的源极，所述电阻R17并联在所述稳压管Z2的两端；所述电阻RC串联在所述电阻R14的第二端与所述充电MOS管MC的栅极之间。
优选地，每一个所述电池组单元还包括：并联在所述电流采样电阻的两端、且分别与所述放电MOS控制电路和所述控制器连接的过流短路保护电路。
实施本发明的电池监控管理系统，具有以下有益效果：本发明可同时对多个电池包进行监控，使用无线模式进行通信，扩大了电池包的放置范围，使用者可以随时随地监控电池组，极大的提高了电池组使用的安全性，且整个系统成本低、稳定性好。
另外，本发明还可以在电池组的当前状态信息出现异常之前发送预警信息给远程管理终端，使用户可以提前获知并做出相应处理，避免对电池组造成不良影响，提高电池组的使用寿命和安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的一种电池监控管理系统的结构示意图；
图2是本发明电池组单元的电路原理图；
图3是本发明电池组单元中的放电MOS控制电路的原理图；
图4是本发明电池组单元中的充电MOS控制电路的原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，图1为本发明一种电池监控管理系统一优选实施例的结构示意图。
如图1所示，该电池监控管理系统，包括：多个电池组单元100、分别与该多个电池组单元100通信连接的云服务器200、以及管理终端300。
可选的，该多个电池组单元100中，每一个电池组单元100包括用于发送电池组单元100的当前状态信息和预警信息、以及接收云服务器200下发的控制信息的无线通信模块104。
当前状态信息包括每一个电池组单元100中的电池单体的当前电压信息、电池组单元100的当前放电一级软件电流信息、电池组单元100的当前放电二级软硬件电流信息、电池组单元100的当前放电二级硬件电流信息、电池组单元100的当前充电电流信息、以及电池组单元100的当前温度信息、电池组单元100的当前电量信息等。
在本发明实施例中，由每一个电池组单元100自行进行本地实时监测，并在当前状态信息达到预警条件时，产生预警信息，并将所产生的预警信息和电池组单元100的当前状态信息通过无线通信模块104发送给云服务器200，以通过云服务器200将电池组单元100的当前状态信息、预警信息发送给远程终端，以使用户可以提前预知电池组单元100的当前状态信息，并根据当前状态信息及时做出相应处理。
进一步地，当电池组单元100的当前状态信息达到自保护条件时，本发明的电池组单元100也可以自行在本地进行自我保护，可以更快、更迅速地保护电池。
作为选择，无线通信模块104包括但不限于2G无线通信模块104、3G无线通信模块104、4G无线通信模块104、5G无线通信模块104或者WIFI无线通信模块104。通过该无线通信模块104，可实现电池组101单元与云服务器200的无线通信连接。而且，对于没有无线信号的地方，例如，没有WIFI信号的地方，电池组单元100可自动发射一个WIFI信号，管理终端300可以通过电池组单元100发射的WIFI信号实现与电池组单元100的连接，进而实现对电池组单元100的当前状态信息的实时监控。具体的，本发明的电池组单元100的无线通信模块104可以设置为AP模式或Station模式，以实现与管理终端300的连接，不需要额外增设WIFI模块。如果电池组单元100所在环境没有覆盖无线信号时，可由电池组单元100自动发射一个WIFI信号，用户通过该WIFI信号实现与电池组单元100的连接，进而实现对电池组单元100的当前状态信息的实时监控。
如图2所示，作为选择，本发明实施例中，每一个电池组101单元还包括电池组101和主控制器103。
该电池组101用于提供电能。可选的，该电池组101为锂电池组，且该锂电池组包括多个串联的锂电池单体。
该主控制器103，与该电池组101连接，用于实时监控及管理该电池组101。具体的，该主控制器103可以用于实时采集该电池组101的当前状态信息，并对该电池组101的当前状态信息进行处理，根据处理结果输出预警信息。该主控制器103还用于根据无线通信模块104接收的云服务器200下发的控制信息输出相应的控制指令，进而控制电池组101的输出。换言之，该主控制器103可以自动根据电池组101的当前状态信息执行本地监测操作，并在当前状态信息达到预警条件时产生预警信息或者在当前状态信息达到自我保护条件时产生自我保护指令以实现对电池组101的自我保护，也可以根据云服务器200下发的控制信息产生控制指令控制电池组101的输出，以实现远程控制操作。
例如，若电池组单元100的当前状态信息为电池组101的当前电量信息和当前放电倍率，则主控制器103可以根据电池组101的当前电量信息及当前放电倍率计算出该电池组101的可用时间，提前预警电池组101的容量不足。或者，若电池组单元100的当前状态信息为电池组101的当前电压信息和当前电压变化率，则主控制器103可以根据电池组101的当前电压信息和当前电压变化率计算出欠压时间和过压时间，提前预警电池组101的欠压和过压，防止电池组101因过充电或过放电导致的电池组101保护。或者，若电池组单元100的当前状态信息为电池组101的当前温度变化率和当前温度，则主控制器103根据电池组101的当前温度变化率和当前温度计算出高温保护和低温保护时间，提高预警电池组101的高温保护时间和低温保护时间，防止电池组101因高温或低温导致的电池组101保护。或者，若电池组单元100的当前状态信息为电池组101的当前电流信息，则主控制器103可以根据电池组101的当前电流信息判断当前电流是否达到电流预警阈值，若是，则产生预警信息并通过云服务器200发送给管理终端300，以提示用户，减少因电流造成的电池包保护。
作为选择，本发明的电池组单元100还包括：分别与电池组101和主控制器103连接、用于检测电池组101的当前温度信息，并将当前温度信息发送给主控制器103的电芯电压温度采集电路102。可选的，该电芯电压温度采集电路102可以通过运算放大器实现对电池组101中电池单体的温度采集，并进行相应的转换后发送给主控制器103，由主控制器103根据当前的温度信息进行处理、判断及控制。或者该电芯电压温度采集电路102还可以通过模拟前端(芯片)实现对电池组101中电池单体的温度采集。一般地，在具体的电路设计中，当电池组101中电池单体的数量较少时可选用运算放大器实现，当电池组101中电池单体的数量较多时则选用模拟前端实现，进而可以提升运算处理效率。当然，本发明的电芯电压温度采集电路102不限于上述具体例子。
进一步地，如图2所示，该电池组101单元还包括：与电池组101串联的电流采样电阻；
并联在电流采样电阻两端且与主控制器103连接、用于采集电池组101电流的电流采样电路105。可选的，该电流采样电路105可以通过A/DC实现对流经电流采样电阻的电流的实时采集，并转换为对应的数据发送给主控制器103。具体的，电流采样电路105所采集的电流通过主控制器103的电流值采样引脚接入主控制器103，以供主控制器103接收及监控。
该电池组101单元还可以包括放电MOS管MD和放电MOS控制电路106。
放电MOS管MD的源极通过电流采样电阻连接电池组101的负端(B-)，放电MOS管MD的漏极连接电池组单元100的负端(P-)，放电MOS管MD的栅极通过放电MOS控制电路106连接主控制器103放电MOS控制引脚。
在一个具体实施例中，如图3所示，该放电MOS控制电路106包括电阻R1、MOS管Q1、电阻R2、二极管D1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、MOS管Q2、稳压管Z1、电阻R6、电阻RD、MOS管Q3、电阻R7、MOS管Q4以及电阻R9。
电阻R1的第一端与MOS管Q1的源极连接并连接驱动电压VGS，电阻R1的第二端分别连接MOS管Q1的栅极和电阻R2的第一端，电阻R2的第二端通过电阻R3连接MOS管Q2的栅极；MOS管Q1的漏极连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端分别连接电阻R5的第一端和MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极连接放电MOS管MD的源极。
电阻R5的第二端连接放电MOS管MD的栅极(如图3中的DGS)，稳压管Z1的阴极连接放电MOS管MD的栅极、稳压管Z1的阳极连接放电MOS管MD的源极，电阻R6的第一端连接放电MOS管MD的栅极，电阻R6的第二端连接放电MOS管MD的源极；电阻RD串联在电阻R5的第二端与放电MOS管MD的栅极之间。
MOS管Q3的漏极连接电阻R2和电阻R3的连接节点，MOS管Q3的源极接地，MOS管Q3的栅极连接MOS管Q4的漏极，MOS管Q3的栅极还通过电阻R7接地；MOS管Q4的源极接地，MOS管Q4的栅极通过电阻R9接地，MOS管Q3的栅极和MOS管Q4的漏极的连接节点还连接至主控制器103的放电MOS控制引脚。
该电池组单元100还包括充电MOS管MC和充电MOS控制电路107。
充电MOS管MC的漏极连接放电MOS管MD的漏极，充电MOS管MC的源极连接电池组单元100的负端(B-)，充电MOS管MC的栅极连接通过充电控制电路连接主控制器103充电MOS控制引脚。
在一个具体实施例中，如图4所示，该充电MOS管MC控制电路包括：电阻R10、电阻R11、MOS管Q6、电阻R12、MOS管Q5、二极管D2、二极管D3、电阻R13、电阻R14、三极管Q7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、稳压管Z2、以及电阻RC。
电阻R10的第一端连接驱动电压VGS，电阻R10的第二端连接MOS管Q5的栅极和电阻R11的第一端的连接节点；电阻R11的第二端连接MOS管Q6的漏极，MOS管Q6的源极接地，MOS管Q6的栅极通过电阻R12接地，MOS管Q6的栅极还连接主控制器103的充电MOS控制引脚；MOS管Q5的源极连接主控制器103，MOS管Q5的漏极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接二极管D3的阳极，二极管D2的阴极和二极管D3的阳极的连接节点还通过依次通过电阻R15、电阻R16连接充电MOS管MC的源极，电阻R15和电阻R16的连接节点还连接三极管Q7的基极。
二极管D3的阴极通过电阻R13连接三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极连接充电MOS管MC的源极，三极管Q7的发射极还通过电阻R14连接充电MOS管MC的栅极(如图4中的CGS)；稳压管Z2的阴极连接充电MOS管MC的栅极，稳压管Z2的阳极连接充电MOS管MC的源极，电阻R17并联在稳压管Z2的两端；电阻RC的第一端连接主控制器103，电阻RC串联在所述电阻R14的第二端与所述充电MOS管MC的栅极之间。
该电池组单元100还包括并联在电流采样电阻的两端、且分别与放电MOS控制电路106和主控制器103的过流短路引脚连接的过流短路保护电路108。
云服务器200分别与多个电池组单元100通信连接、用于接收并存储无线通信模块104发送的当前状态信息和预警信息，以及下发控制信息至多个电池组101单元的云服务器200。具体的，云服务器200与多个电池组单元100可以通过内置于每一个电池组单元100的无线通信模块104实现连接。
与云服务器200连接、用于接收云服务器200发送的多个电池组单元100的当前状态信息和预警信息，并发送控制信息至云服务器200的管理终端300。
可选的，该管理终端300可以为移动终端，如手机，也可以为台式电脑、笔记本等。在手机或者电脑中，可以设置一个对应的APP，通过该APP可实现对多个电池组单元100的远程监控。
本发明的电池组单元100可以通过本地直连接或者通过互联网连接的方式实现与管理终端300的无线通信连接，进而实现对电池组单元100中电池组101的当前状态信息的实时监控。另外，通过互联网可以实现同时对多个电池组单元100的实时监控，形成了较高的技术壁垒。而且使用无线通信模式，不需要额外布线，不限制电池组单元100的放置地点，使用者可以随时随地监控电池组101，极大的提高电池组101使用的安全性及稳定性，且整个电池系统成本不高，稳定性好。
进一步地，本发明所采用的主控制器103为高效的电源芯片，所采用的无线通信模块104中的芯片也是超低功耗的芯片，在具体应用过程中，可以根据不同的控制灵活使用，进而降低使用功耗，使整个电池组101在不充电的情况下能长时间保持网络在线状态。另外，通过本地根据电池组单元100的实时状态信息进行运算处理，提前预判可能出现的各种对电池组101寿命及安全产生威胁的事件，提前产生预警信息，并通过云服务器200或者直接发送的方式发送管理终端300，使管理终端300的用户能提前预知电池组101的信息并及时做出相应处理。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。