[實用新型]基于ZigBee無線通信的電動汽車磷酸鐵鋰動力電池檢測裝置

無效

• 申請號: 200920127613.6
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN201514469U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 鄭群英;馬君偉;朱燦;喻文韜;向杰;崔健;鄧力;劉和平
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01M17/007;G08C17/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本實用新型涉及電動汽車磷酸鐵鋰動力電池檢測技術領域，具體地說是采用一種無線信號傳播技術的電動汽車磷酸鐵鋰動力電池檢測裝置。

技術背景

隨著人們環保意識的提高，新型動力電池的電動汽車將會日益被人們接受，電動汽車將會迎來一個前所未有的發展，而電動汽車的一個核心部分----動力電池，也將成為21世紀最有發展前途和應用前景的新型綠色能源體系。由于動力電池的品質直接影響電動汽車的性能，研發對電池的檢測顯得非常必要，而國內目前的檢測裝置大都選用有線方式傳輸數據，其線路復雜、布線成本高且線路連接可靠性較差。

ZigBee是一種短距離、低功耗、低數據速率、低成本、低復雜度的無線通信技術，但至今尚未用于磷酸鐵鋰動力電池檢測技術中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決以往有線傳輸數據技術的不足，提供一種無線的低成本、可靠性高的基于ZigBee無線通信的電動汽車磷酸鐵鋰動力電池檢測裝置。

本實用新型的目的，通過下述的技術方案來實現：

基于ZigBee無線通信的電動汽車磷酸鐵鋰動力電池檢測裝置，包括：

電池端裝置的電壓檢測模塊和溫度檢測模塊：實現磷酸鐵鋰動力電池端電壓及溫度的檢測，并通過MCU的A/D通道把該信號數字化。

電池端裝置的單片機模塊：實現整個裝置的智能操作，它包括數據的采集、溫度及電壓信號的A/D轉換以及與ZigBee發射模塊之間的數據通信。

電池端裝置的ZigBee無線發送模塊：實現同MCU的數據通信以及負責數據的發送工作，達到和其他節點的通信。

接收端裝置的ZigBee無線接收模塊：實現數據的接收工作以及同MCU的數據通信。

接收端裝置的單片機模塊：實現整個裝置的智能操作，它包括與ZigBee接收模塊之間的數據通信、數據的處理以及與顯示模塊的通信。

接收端裝置的顯示模塊：實現信號的顯示。

本實用新型裝置是用來完成對磷酸鐵鋰動力電池溫度電壓的檢測，并把其信號傳送出來以供參考應用的裝置，其核心技術是-ZigBee無線通信協議，它具有以下優點：

(1)無線性：解決了以往裝置的許多交叉布線問題，使得裝置更加美觀、輕便、可靠、安全。

(2)低功耗：使用的芯片均為低功耗芯片，對電池影響較小，并且可以封裝到電池的內部，可以對電池進行實時監控。

(3)低成本：現有的裝置需要復雜的布線，故成本比較高；而本實用新型的裝置不僅省去了布線的費用，并且所選的芯片都較為便宜；另外，由于可靠性高，且維修方便，所以本實用新型的裝置成本比較低。

(4)寬供電電壓：所選芯片均為寬供電電壓，可由電池直接供電，省去了電源管理模塊。

附圖說明

圖1是本實用新型檢測系統邏輯框圖；

圖2是本實用新型檢測系統電池端結構示意圖；

圖3是本實用新型檢測系統接收端結構示意圖；

圖4是MC13192與MCU的SPI連接圖；

圖5是MC13192與MCU的連接示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型主要由兩大部分組成，分別是電池端裝置和接收端裝置；電池端裝置主要由溫度檢測和電壓檢測模塊、MCU單片機和ZigBee無線發射模塊構成，接收端裝置由ZigBee無線接收模塊、MCU單片機和顯示模塊組成。它能夠兼容ZigBee集成開發環境，并下載、調試程序，最終完成溫度、電壓的檢測及傳送功能。

如圖2所示，溫度及電壓采集電路實現對溫度及電壓的采集，并通過A/D通道傳送到MCU中，MCU再通過自帶的A/D轉換功能和基準電壓的大小對信號進行處理。通過A/D采樣，將MCU溫度、電壓檢測到的模擬量通過電池端MCU的A/D轉換成數字量。每一個模擬量對應一個數字量。電池端MCU采用的是8位單片機，內在的數字精度為2⁸＝256。取單片機片內模擬量基準電壓0～2.048V對應其0x00～0xff的數字量，建立電池的端電壓、溫度模擬量與數字量之間的函數關系，由編程讀取MCU片內數字量即可得到相對應的電池的端電壓、溫度模擬量。MCU處理好數據后就把信號傳輸到ZigBee發射模塊中，ZigBee發射模塊再通過天線把信號發射出去。

如圖3所示，ZigBee接收模塊接收到發射模塊所發射出來的信號后，再通過SPI讀寫方式把數據傳輸到MCU中，MCU處理信號后再把信號傳輸給顯示模塊完成信號的顯示。