無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)。該實用新型包括多個電壓溫度采集單元、無線A接收模塊、無線B發(fā)射模塊、中央處理器、上位機和報警器。電壓溫度采集單元由電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、均衡模塊、微處理器、無線A發(fā)射模塊和無線B接收模塊組成。無線A和無線B均采用射頻通訊方式，選用不同頻段各自組網(wǎng)。無線A接收模塊輸出端和無線B發(fā)射模塊輸入端分別與中央處理器的無線輸入端和輸出端相連；中央處理器通過相應(yīng)的接口電路分別與上位機和報警器相連。本實用新型采用無線通訊方式，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；采用不同頻段的無線射頻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號和控制信號的分開傳輸，提高了系統(tǒng)通訊的效率和可靠性。
【專利說明】無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對新能源開發(fā)的重視和社會環(huán)保意識的提高，鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)已成為國家新能源產(chǎn)業(yè)的重點支持對象。在鋰離子蓄電池管理控制領(lǐng)域，電池的電壓和溫度是檢測電池狀況的重要參數(shù)，因此，對電池的電壓和溫度的準(zhǔn)確、實時監(jiān)控，具有重要意義。
[0003]為了延長鋰離子蓄電池的使用壽命，需要對其電壓溫度等參數(shù)進行實時檢測。目前，對鋰離子蓄電池電壓溫度的檢測時，大都采用有線的通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸，該方式電路設(shè)計復(fù)雜、布線麻煩且檢測系統(tǒng)成本較高。同時，由于對每一塊電池都需要布置檢測線路，當(dāng)檢測電池數(shù)量很多時，線路將很復(fù)雜，布線操作將很麻煩。因此，如何在保證檢測系統(tǒng)通訊效率和穩(wěn)定性的條件下，擺脫布線對檢測系統(tǒng)的束縛，實現(xiàn)多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度的實時準(zhǔn)確檢測，是本 申請人:致力于努力的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)，采用無線通訊方式，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；采用不同頻段的無線射頻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號和控制信號的分開傳輸，提高了系統(tǒng)通訊的效率和可靠性。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)，包括多個電壓溫度采集單元、無線A接收模塊、無線B發(fā)射模塊、中央處理器、上位機和報警器。在本實用新型中，電壓溫度采集單元由電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、均衡模塊、微處理器、無線A發(fā)射模塊和無線B接收模塊組成。無線A和無線B均采用射頻通訊方式，選用不同頻段各自組網(wǎng)。無線A接收模塊輸出端和無線B發(fā)射模塊輸入端分別與中央處理器的無線輸入端和輸出端相連；中央處理器通過相應(yīng)的接口電路分別與上位機和報警器相連。
[0006]本實用新型中，電壓溫度采集單元是本系統(tǒng)的核心部分。電壓溫度采集單元安裝固定在鋰離子蓄電池的兩個電極之間，電池直接為其供電。電壓溫度采集單元的電壓檢測模塊與鋰離子蓄電池的正負(fù)極相連，進行電壓的采樣。電壓溫度采集單元的溫度檢測模塊的溫度傳感器放置在電池的極耳處進行溫度的采樣。微處理器利用自身的A/D模塊對電壓和溫度的采樣值進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進行相應(yīng)的編碼處理后，通過無線A發(fā)射模塊以設(shè)定的通訊協(xié)議向無線A接收模塊進行發(fā)送，無線A接收模塊接收到各個電壓溫度采集單元數(shù)據(jù)后，傳輸給中央處理器，中央處理器完成數(shù)據(jù)的解碼處理后，通過USB接口上傳給上位機，通過上位機軟件實現(xiàn)對采集電池的電壓和溫度的顯示，從而實現(xiàn)對多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時遠(yuǎn)程檢測。
[0007]中央處理器在將接受到的電池信息發(fā)送到上位機的同時分析判斷電池信息是否出現(xiàn)異常，若出現(xiàn)超出設(shè)定電壓和溫度范圍的電池信息，中央處理器將驅(qū)動報警器報警，并在上位機顯示異常電池編號；若中央處理器檢測到某電池端電壓高于設(shè)定的均衡電壓時，中央處理器將通過無線B發(fā)射模塊向該電壓溫度采集單元的無線B接收模塊發(fā)送均衡信號，接收到均衡信號后電壓溫度采集單元將打開均衡模塊中的均衡開關(guān)，進行均衡操作；若中央處理器檢測到電池容量小于設(shè)定的最低容量值，將通過上位機的軟件提醒進行充電和維護。
[0008]所述的微處理器選用的是STM32F103C8T6，所述的中央處理器選用的是STM32F103ZET6 ；STM32F103系列微處理器是32位ARM微控制器，具有性能高、成本低、功耗低的優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。
[0009]所述的溫度檢測模塊選用的是單總線的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，具有體積小，成本低，抗干擾能力強，精度高的特點，測量溫度范圍為-55 1:至+125 V，測量精度為±0.5。。。
[0010]所述的無線A和無線B均選用的是無線ISM頻段收發(fā)芯片Si4432，無線A的工作頻段選用433MHz，無線B工作頻段選用915MHz。
[0011]所述的報警器選用了工作電壓為直流12V的紅色S-100H報警器。
[0012]本實用新型無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)由于采用了上述方案，使之與現(xiàn)在技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點:采用了無線通訊方式，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，穩(wěn)定性高，能實現(xiàn)對多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度的方便準(zhǔn)確檢測；采用兩個不同頻段的無線射頻網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號和控制信號的分開傳輸，提高了系統(tǒng)通訊的效率和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的各模塊連接示意圖。
[0014]圖中:1-電壓溫度采集單元；2-無線A接收模塊；3-無線B發(fā)射模塊；4-中央處理器；5-上位機；6-報警器。

【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016]參考圖1，一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)，包括多個電壓溫度采集單元1、無線A接收模塊2、無線B發(fā)射模塊3、中央處理器4、上位機5和報警器6。在本實用新型中，電壓溫度采集單元I由電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、均衡模塊、微處理器、無線A發(fā)射模塊和無線B接收模塊組成。無線A和無線B均采用射頻通訊方式，選用不同頻段各自組網(wǎng)。無線A接收模塊2輸出端和無線B發(fā)射模塊3輸入端分別與中央處理器4的無線輸入端和輸出端相連；中央處理器4通過相應(yīng)的接口電路分別與上位機5和報警器6相連。本實用新型中，電壓溫度采集單元I是本系統(tǒng)的核心部分。電壓溫度采集單元I安裝固定在鋰離子蓄電池的兩個電極之間，電池直接為其供電。電壓溫度采集單元I的電壓檢測模塊與鋰離子蓄電池的正負(fù)極相連，進行電壓的采樣。電壓溫度采集單元I的溫度檢測模塊的溫度傳感器放置在電池的極耳處進行溫度的采樣。微處理器利用自身的A/D模塊對電壓和溫度的采樣值進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進行相應(yīng)的編碼處理后，通過無線A發(fā)射模塊以設(shè)定的通訊協(xié)議向無線A接收模塊2進行發(fā)送，無線A接收模塊2接收到各個電壓溫度采集單元I發(fā)送的數(shù)據(jù)后，傳輸給中央處理器4，中央處理器4完成數(shù)據(jù)的解碼處理后，通過USB接口上傳給上位機5，通過上位機5的軟件實現(xiàn)對采集電池的電壓和溫度的顯示，從而實現(xiàn)對多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時遠(yuǎn)程檢測。中央處理器4在將接受到的電池信息發(fā)送到上位機5的同時分析判斷電池信息是否出現(xiàn)異常，若出現(xiàn)超出設(shè)定電壓和溫度范圍的電池信息，中央處理器4將驅(qū)動報警器6報警，并在上位機5顯示異常電池編號；若中央處理器4檢測到某電池端電壓高于設(shè)定的均衡電壓時，中央處理器4將通過無線B發(fā)射模塊3向該電壓溫度采集單元I的無線B接收模塊發(fā)送均衡信號，接收到均衡信號后電壓溫度采集單元I將打開均衡模塊中的均衡開關(guān)，進行均衡操作；若中央處理器4檢測到電池容量小于設(shè)定的最低容量值，將通過上位機6的軟件提醒進行充電和維護。
[0017]上述方式中未涉及的部分采取或借鑒現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0018]對所公開的實用新型的上述說明:在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員做出的任何等同替代方式，或者明顯變型方式，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線通信的多節(jié)鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括多個電壓溫度采集單元、無線A接收模塊、無線B發(fā)射模塊、中央處理器、上位機和報警器；在本實用新型中，電壓溫度采集單元由電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、均衡模塊、微處理器、無線A發(fā)射模塊和無線B接收模塊組成；無線A和無線B均采用射頻通訊方式，選用不同頻段各自組網(wǎng)；無線A接收模塊輸出端和無線B發(fā)射模塊輸入端分別與中央處理器的無線輸入端和輸出端相連；中央處理器通過相應(yīng)的接口電路分別與上位機和報警器相連。
【文檔編號】G01R31/36GK204101707SQ201420507947
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】于鵬杰, 紀(jì)秉鑫 申請人:山東科技大學(xué)