自組網電池監控微單元制造技術

本發明專利技術公開了一種自組網電池監控微單元，包括有數字微處理模塊，以及分別與數字微處理模塊連接的電源模塊、電池信號采集模塊、信號接收模塊和信號發送模塊；且電池信號采集模塊與電源模塊連接。本發明專利技術對串聯連接電池組的單個電池進行獨立采樣，且信號自動根據電池電壓變化而逐級下傳，并實現了本地各種電池狀態的數據處理和存儲及響應控制單元通過數據鏈路傳遞來的控制和命令信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電池監控領域，具體是一種自組網電池監控微單元。
技術介紹
電池本身的電壓、溫度等參數反映了電池所處的狀態，是電池組轉換充電階段、結束充電、計算續航力及判斷單塊電池之間均衡性的重要依據。因此，對每塊電池的參數進行精確檢測、正確使用和控制是延長電池壽命、保障使用安全的的重手段。目前對于多級電池系統的采樣和管理多是集中局部采樣、總線連接方式，這種連接方式使信號之間的干擾大、采樣不正確，且接線復雜、有高壓短路危險；目前雖有智能電池本地采樣系統，并具有對外總線連接端口，但它們不具備同一個端口適合不同電平的信號傳輸功能，所以實現不了電池之間的串接級聯數據傳輸。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種自組網電池監控微單元，對串聯連接電池組的單個電池進行獨立采樣，且信號自動根據電池電壓變化而逐級下傳，并實現了本地各種電池狀態的數據處理和存儲及響應控制單元通過數據鏈路傳遞來的控制和命令信號。本專利技術的技術方案為: 自組網電池監控微單元，包括有數字微處理模塊，以及分別與數字微處理模塊連接的電源模塊、電池信號采集模塊、信號接收模塊和 信號發送模塊；且所述的電池信號采集模塊與電源模塊連接。所述的電池信號采集模塊包括有溫度采集模塊、電壓采集模塊和采集擴展接口。所述的信號接收模塊是由接受信號端子、NPN三極管、電阻Rl和電阻R2組成，所述的接受信號端子通過電阻Rl與NPN三極管的基極連接，NPN三極管的發射極接地，NPN三極管的集電極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，且數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R2與電源連接；所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、PNP三極管、電阻R3、電阻R4和電阻R5組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R3與PNP三極管的基極連接，PNP三極管的集電極通過電阻R5與數字信號發送端子連接，PNP三極管的發射極與電源連接，且數字微處理模塊的信號輸出端依次通過電阻R3、電阻R4與電源連接。所述的信號接收模塊是由接受信號端子、N型MOSFET管、電阻R1、電阻R2和電阻RO組成，所述的接受信號端子通過電阻Rl與N型MOSFET管的門極連接，N型MOSFET管的源極接地，N型MOSFET管的漏極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，且數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R2與電源連接，N型MOSFET管的門極和源極之間連接有電阻RO ；所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、P型MOSFET管、電阻R3、電阻R4和電阻R5組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R3與P型MOSFET管的門極連接，P型MOSFET管的源極通過電阻R5與數字信號發送端子連接，P型MOSFET管的漏極與電源連接，且數字微處理模塊的信號輸出端依次通過電阻R3、電阻R4與電源連接。所述的信號接收模塊是由接受信號端子、NPN三極管、二極管、電阻R6和電阻R7組成，所述的接受信號端子通過二極管與NPN三極管的發射極連接，NPN三極管的集電極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，NPN三極管的基極通過電阻R6與電源連接，且所述的數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R7與電源連接；所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、NPN三極管、電阻R8組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R8與NPN三極管的基極連接，NPN三極管的發射極接地，NPN三極管的集電極與數字信號發送端子連接。所述的信號接收模塊是由接受信號端子、N型MOSFET管、二極管、電阻R6和電阻R7組成，所述的接受信號端子通過二極管與N型MOSFET管的源極連接，N型MOSFET管的漏極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，N型MOSFET管的門極通過電阻R6與電源連接，且所述的數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R7與電源連接；所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、P型MOSFET管和電阻R8組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R8與P型MOSFET管的門極連接，P型MOSFET管的源極接地，P型MOSFET管的漏極與數字信號發送端子連接。所述的信號接收模塊是由接受信號端子、電阻R9、電阻R10、第一二極管和第二二極管組成，所述的接受信號端子通過電阻R9與數字微處理模塊的信號輸入端連接，且接受信號端子依次通過電阻R9、電阻RlO接地，所述的數字微處理模塊的信號輸入端通過第一二極管與電源連接，所述的的數字微處理模塊的信號輸入端通過第二二極管接地。所述的數字微處理模塊的信號輸入端的前端連接有邏輯隔離電路，接受信號端子依次通過電阻R9、邏輯隔離電路與數字微處理模塊的信號輸入端連接，所述的數字微處理模塊的信號輸入端依次通過邏輯隔離電路、第一二極管與電源連接，所述的數字微處理模塊的信號輸入端依次通過邏輯隔離電路、第二二極管接地。所述的自組網電池監控微單元還包括有電池均衡模塊；所述的電池均衡模塊包括有均衡電阻和均衡開關，所述的均衡電阻的一端通過均衡開關與數字微處理模塊連接，且均衡電阻的另一端也與數字微處理模塊連接。所述的數字微處理模塊包括有微處理器，分別與微處理器連接的存儲器和A/D轉換模塊；所述的電池信號采集模塊與A/D轉換模塊連接。本專利技術的優點: (1)、本專利技術可對串聯連接電池組的單個電池進行獨立采樣，采樣數據互不影響，采樣值精度高； (2)、多個自組網電池監控微單元可按順序連接組成自組網電池監控系統自組網電池監控系統，連接線路短，線路之間無交叉，不會帶來因摩擦短路或接線短路帶來的危險； (3)、本專利技術可以接收和執行其它系統發送的命令信息，并可將此命令信息進行下傳，實現了本地各種電池狀態的數據計算和存儲及響應控制單元通過數據鏈路傳遞來的控制和命令信號； (4)由多個自組網電池監控微單元串聯連接的自組網電池監控系統中，任一電池監控微單元之間的電壓差均與其相連的本地電池的電壓差相當，保證了監控系統的安全。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。圖2是本專利技術組成的自組網電池監控系統的結構示意圖。圖3是本專利技術實施例1的結構示意圖。圖4是本專利技術實施例2的結構示意圖。圖5是本專利技術實施例3的結構示意圖。圖6是本專利技術實施例4的結構示意圖。圖7是本專利技術實施例5的結構示意圖。圖8是本專利技術電池均衡模塊均衡控制的原理示意圖。具體實施例方式見圖1，自組網電池監控微單元，包括有數字微處理模塊1，以及分別與數字微處理模塊I連接的電源模塊2、電池信號采集模塊、信號接收模塊4、信號發送模塊5和電池均衡模塊6 ；電池信號采集模塊包括有溫度采集模塊301、電壓采集模塊302和采集擴展接口303，數字微處理模塊I包括有微處理器101，分別與微處理器101連接的存儲器102和A/D轉換模塊103 ;且溫度采集模塊301、電壓采集模塊302和采集擴展接口 303均分別與電源模塊2、A/D轉換模塊103連接。見圖2，本專利技術安裝時，三個電源模塊2分別連接于電池組中三個單電池上，第一個自組網電池BATl監控微單元的信號接收模塊4與外部電池管理系統7的輸出端連接，第一個自組網電池BATl監控微單元的信號發送模塊5與第二個自組網電池BAT2監控微單元的信號接收模塊4連接，第二個自組網電池BAT2監控微單元的信號發送模塊5與第三個自組網電池BAT3監控微單元的信號接收模塊4連接，第三個自組網電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
自組網電池監控微單元，其特征在于：包括有數字微處理模塊，以及分別與數字微處理模塊連接的電源模塊、電池信號采集模塊、信號接收模塊和信號發送模塊；且所述的電池信號采集模塊與電源模塊連接。

【技術特征摘要】
1.組網電池監控微單元，其特征在于:包括有數字微處理模塊，以及分別與數字微處理模塊連接的電源模塊、電池信號采集模塊、信號接收模塊和信號發送模塊；且所述的電池信號采集模塊與電源模塊連接。2.根據權利要求1所述的自組網電池監控微單元，其特征在于:所述的電池信號采集模塊包括有溫度采集模塊、電壓采集模塊和采集擴展接口。3.根據權利要求1所述的自組網電池監控微單元，其特征在于:所述的信號接收模塊是由接受信號端子、NPN三極管、電阻Rl和電阻R2組成，所述的接受信號端子通過電阻Rl與NPN三極管的基極連接，NPN三極管的發射極接地，NPN三極管的集電極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，且數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R2與電源連接；所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、PNP三極管、電阻R3、電阻R4和電阻R5組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R3與PNP三極管的基極連接，PNP三極管的集電極通過電阻R5與數字信號發送端子連接，PNP三極管的發射極與電源連接，且數字微處理模塊的信號輸出端依次通過電阻R3、電阻R4與電源連接。4.根據權利要求1所述的自組網電池監控微單元，其特征在于:所述的信號接收模塊是由接受信號端子、N型MOSFET管、電阻R1、電阻R2和電阻RO組成，所述的接受信號端子通過電阻Rl與N型MOSFET管的門極連接，N型MOSFET管的源極接地，N型MOSFET管的漏極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，且數字微處理模塊的信號輸入端通過電阻R2與電源連接，N型MOSFET管的門極和源極之間連接有電阻RO ;所述的信號發送模塊是由數字信號發送端子、P型MOSFET管、電 阻R3、電阻R4和電阻R5組成，所述的數字微處理模塊的信號輸出端通過電阻R3與P型MOSFET管的門極連接，P型MOSFET管的源極通過電阻R5與數字信號發送端子連接，P型MOSFET管的漏極與電源連接，且數字微處理模塊的信號輸出端依次通過電阻R3、電阻R4與電源連接。5.根據權利要求1所述的自組網電池監控微單元，其特征在于:所述的信號接收模塊是由接受信號端子、NPN三極管、二極管、電阻R6和電阻R7組成，所述的接受信號端子通過二極管與NPN三極管的發射極連接，NPN三極管的集電極與數字微處理模塊的信號輸入端連接，NPN三極管的基極通過電阻R6與電源連接，且所述的數字微...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁廷華，
申請(專利權)人：合肥創源車輛控制技術有限公司，
類型：發明
國別省市：