一種基于無線傳輸?shù)碾姵毓芾硐到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池管理相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于無線傳輸?shù)碾姵毓芾硐到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于不可再生能源危機和環(huán)境污染嚴(yán)重，全球加速了綠色環(huán)保高性能鋰電池的發(fā)展，鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域由數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域延伸到交通動力、儲能、航天、通信備用電源等領(lǐng)域，其中在交通動力領(lǐng)域的需求由原來的電動自行車逐漸向電動汽車轉(zhuǎn)變，電動汽車的市場也因此逐漸在擴大，但作為電動汽車“心臟”的鋰電池，在結(jié)構(gòu)及安裝方式等方面，由于沒有統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，故在電動汽車用鋰電池組的開發(fā)過程中，在前期設(shè)計方面需要投入大量的人力、物力，導(dǎo)致開發(fā)周期較長，且開發(fā)的產(chǎn)品只能專車專用，不具備通用性，在售后服務(wù)過程中因結(jié)構(gòu)、接口的不同，不具備互換性，及不方便；目前電池的管理系統(tǒng)從控模塊與主控之間均采用有線通訊的方式，使得線束連接復(fù)雜，在電池安裝及售后服務(wù)的過程中存在很大的不便利性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在電池管理系統(tǒng)因車型的不同，所采用的管理系統(tǒng)連接方式、接口也不同，導(dǎo)致電池組模塊不可互換，且因電動汽車電池組的電壓容量較大，采用的電池管理系統(tǒng)的通訊線束也較復(fù)雜的不足，提供了一種連接方式簡單且售后服務(wù)便捷的基于無線傳輸?shù)碾姵毓芾硐到y(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于無線傳輸?shù)碾姵毓芾硐到y(tǒng)，包括若干從控模塊和主控模塊，所述的從控模塊包括電芯組、電池組單體電壓采集模塊和從控?zé)o線收發(fā)模塊，所述的主控模塊包括信息交互模塊和若干主控?zé)o線收發(fā)模塊，所述的電池組單體電壓采集模塊與電芯組連接，并通過從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊連接，所述的信息交互模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊連接。
[0006]其中:一個主控模塊可同多個從控模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交互；主控模塊可安裝不止于一個的主控?zé)o線收發(fā)模塊，以提高主控模塊對從控模塊的循環(huán)掃描檢測速度；從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊均有一個唯一的地址碼，且可通過上位機進(jìn)行更改；從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊可采用多頻段進(jìn)行通信，從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊采用較低工作頻率，在滿足電池信息掃描允許周期的范圍內(nèi)盡可能降價功耗，同時也提高無線通訊的可靠性；從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊的工作機制可實現(xiàn)跳頻工作，以確保干擾源頻率與通訊頻率類似，導(dǎo)致無線通信在該頻率下工作異常的情況下，無線通訊能夠跳開干擾源頻率段實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)交互；這樣設(shè)計使得電池管理系統(tǒng)通過從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊的使用，可大大減少從控模塊與主控模塊間的電氣連接的復(fù)雜性，同時給售后服務(wù)也帶來了諸多的便利性，提高維護效率。
[0007]作為優(yōu)選，所述的電芯組包括電芯一組和電芯二組，所述的電芯一組和電芯二組均由若干單體電芯串聯(lián)而成，所述的電芯一組與電芯二組并聯(lián)，所述的電池組單體電壓采集模塊與每個單體電芯的正負(fù)極連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述電池組單體電壓采集模塊包括單體電壓采集接口、單體電壓采集IC和從控MCU，所述的單體電壓采集接口與電芯組中每個單體電芯正負(fù)極連接，所述的單體電壓采集接口、單體電壓采集IC與從控MCU依次連接，所述的從控?zé)o線收發(fā)模塊與從控MCU連接。單體電壓采集接口通過單體電壓采集IC將采集到的單體電芯的電壓數(shù)據(jù)傳輸至從控MCU，從控MCU通過從控?zé)o線收發(fā)模塊將采集到的電池組信息發(fā)送至主控模塊。
[0009]作為優(yōu)選，所述的從控模塊還包括從控PCB基板、溫度傳感器和從控電源管理模塊，所述的單體電壓采集接口、單體電壓采集1C、從控MCU、從控?zé)o線收發(fā)模塊、溫度傳感器和從控電源管理模塊均安裝在從控PCB基板上，所述的溫度傳感器與從控MCU連接，所述的從控電源管理模塊分別與從控MCU、從控?zé)o線收發(fā)模塊和溫度傳感器連接。溫度傳感器用以檢測電池組中電池模塊的溫度；從控電源管理模塊為從控模塊提供不同工作電壓的需求。
[0010]作為優(yōu)選，所述的信息交互模塊包括通信接口、CAN通信模塊和主控MCU，所述的主控?zé)o線收發(fā)模塊與主控MCU連接，所述的CAN通信模塊與主控MCU連接，并通過通信接口與外部車輛相應(yīng)接口連接，所述的主控?zé)o線收發(fā)模塊與主控MCU連接。主控?zé)o線收發(fā)模塊將接收到的從控模塊電池信息發(fā)送至主控模塊中的主控MCU，主控MCU通過CAN通信模塊經(jīng)通信接口與外部車輛相應(yīng)接口連接進(jìn)行信息交互；從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊在電池組靜態(tài)的情況下，由主控模塊通過主控?zé)o線收發(fā)模塊經(jīng)從控?zé)o線收發(fā)模塊控制從控模塊處理休眠狀態(tài)，保證電池組靜態(tài)狀態(tài)極低的自耗電。
[0011]作為優(yōu)選，所述的主控模塊還包括主控PCB基板、主控電源管理模塊和紐扣電池，所述的通信接口、CAN通信模塊、主控MCU、主控?zé)o線收發(fā)模塊、主控電源管理模塊和紐扣電池均安裝在主控PCB基板上，所述的主控電源管理模塊分別與CAN通信模塊、主控MCU和主控?zé)o線收發(fā)模塊連接，所述的紐扣電池與主控電源管理模塊連接。主控電源管理模塊為主控模塊提供不同工作電壓的需求；紐扣電池用于提供主控模塊休眠狀態(tài)下的供電。
[0012]作為優(yōu)選，所述的主控模塊還包括電池組保護模塊，所述的電池組保護模塊與信息交互模塊連接。通過電池組保護模塊對電池組進(jìn)行異常保護。
[0013]作為優(yōu)選，所述的電池組保護模塊包括外設(shè)接口、光耦驅(qū)動模塊和電池組控制繼電器，所述的外設(shè)接口和光耦驅(qū)動模塊與主控MCU連接，所述的主控MCU通過光耦驅(qū)動模塊經(jīng)由外設(shè)接口與電池組控制繼電器連接，所述的光耦驅(qū)動模塊與主控電源管理模塊連接。主控MCU通過光耦驅(qū)動模塊經(jīng)由外設(shè)接口控制電池組控制繼電器，而電池組控制繼電器可以直接將反饋信息發(fā)送給主控MCU，這樣設(shè)計實現(xiàn)了對電池組進(jìn)行異常保護。
[0014]作為優(yōu)選，所述的從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊均設(shè)有一個唯一的地址碼并可通過上位機進(jìn)行更改，所述的從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊均采用多頻段方式進(jìn)行通信。從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊采用較低工作頻率，在滿足電池信息掃描允許周期的范圍內(nèi)盡可能降價功耗，同時也提高無線通訊的可靠性；從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊的工作機制可實現(xiàn)跳頻工作，以確保干擾源頻率與通訊頻率類似，導(dǎo)致無線通信在該頻率下工作異常的情況下，無線通訊能夠跳開干擾源頻率段實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)交互。
[0015]本實用新型的有益效果是:通過從控?zé)o線收發(fā)模塊和主控?zé)o線收發(fā)模塊的使用，可大大減少從控模塊與主控模塊間的電氣連接的復(fù)雜性，盡可能降價功耗，同時也提高無線通訊的可靠性，同時給售后服務(wù)也帶來了諸多的便利性，省去采樣部分電氣連接線的拆、接工序，提高維護效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明從控模塊的電路原理框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明主控模塊的電路原理框圖；
[0018]圖3是本發(fā)明中從控?zé)o線收發(fā)模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊的電路原理圖。
[0019]圖中:1.從控PCB基板，2.單體電壓采集接口，3.單體電壓采集IC，4.溫度傳感器，5.從控電源管理模塊，6.從控MCU，7.從控?zé)o線收發(fā)模塊，8.外設(shè)接口，9.通信接口，10.CAN通信模塊，11.主控電源管理模塊，12.主控MCU，13.紐扣電池，14.電芯組，15.單體電芯，16.主控PCB基板，17.主控?zé)o線收發(fā)模塊，18.光耦驅(qū)動模塊。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步的描述。
[0021]如圖1、圖2所述的實施例中，一種基于無線傳輸?shù)碾姵毓芾硐到y(tǒng)，包括若干從控模塊和主控模塊，從控模塊包括電芯組14、電池組單體電壓采集模塊和從控?zé)o線收發(fā)模塊7，主控模塊包括信息交互模塊和若干主控?zé)o線收發(fā)模塊17，電池組單體電壓采集模塊與電芯組14連接，并通過從控?zé)o線收發(fā)模塊7與主控?zé)o線收發(fā)模塊17連接，信息交互模塊與主控?zé)o線收發(fā)模塊17連接。
[0022]如圖1所示，電芯組14包括電芯一組和電芯二組，電芯一組和電芯二組均由若干單體電芯15串聯(lián)而成，電芯一組與電芯二組并聯(lián)，電池組單體電壓采集模塊與每個單體電芯15的正負(fù)極連接。電池組單體電壓采集模塊包括單體電壓采集接口 2、單體電壓采集IC3和從控MCU6，單體電壓采集接口 2與電芯組14中每個單體電芯15正負(fù)極連接，單體電壓采集接口 2、單體電壓采集IC3與從控MCU6依次連接，從控?zé)o線收發(fā)模塊7與從控MCU6連接。其中:從控模塊還包括從控PCB基板1、溫度傳感器4和從控電源管理模塊5，單體電壓采集接口 2、單體電壓采集IC3、從控MCU6、從控?zé)o線收發(fā)模塊7、溫度傳感器4和從控電源管理模塊5均安裝在從控PCB基板I上，溫度傳感器4與從控MCU6連接，從控電源管理模塊5分別與從控MCU6、從控?zé)o線收發(fā)模塊7和溫度傳感器4連接。從控模塊的工作原理為:從控模塊將單體電壓采集IC3通過單體電壓采集接口 2采集到的單體電壓、通過溫度傳感器4采集到的溫度值，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合后然后通過從控?zé)o線收發(fā)模塊7發(fā)送至主控模塊。
[0023]如圖2所示，主控模塊還包括主控PCB基板16、主控電源管理模塊11和紐扣電池13，通信接口 9、CAN通信模塊10、主控MCU12、主控?zé)o線收發(fā)模塊17、主控電源管理模塊11和紐扣電池13均安裝在主控PCB基板16上，主控電源管理模塊11分別與CAN通信模塊10、主控MCU12和主控?zé)o線收發(fā)模塊1