[實用新型]無線通信的多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統

有效

• 申請號: 201420507947.7
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN204101707U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 于鵬杰;紀秉鑫
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/25;G01K1/02;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種無線通信的多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統。?

背景技術

隨著國家對新能源開發的重視和社會環保意識的提高，鋰離子蓄電池產業已成為國家新能源產業的重點支持對象。在鋰離子蓄電池管理控制領域，電池的電壓和溫度是檢測電池狀況的重要參數，因此，對電池的電壓和溫度的準確、實時監控，具有重要意義。?

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據傳輸，該方式電路設計復雜、布線麻煩且檢測系統成本較高。同時，由于對每一塊電池都需要布置檢測線路，當檢測電池數量很多時，線路將很復雜，布線操作將很麻煩。因此，如何在保證檢測系統通訊效率和穩定性的條件下，擺脫布線對檢測系統的束縛，實現多節鋰離子蓄電池電壓溫度的實時準確檢測，是本申請人致力于努力的方向。?

發明內容

本實用新型提供了一種無線通信的多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統，采用無線通訊方式，結構簡單，操作方便；采用不同頻段的無線射頻網絡實現數據信號和控制信號的分開傳輸，提高了系統通訊的效率和可靠性。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：一種無線通信的多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統，包括多個電壓溫度采集單元、無線A接收模塊、無線B發射模塊、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。無線A接收模塊輸出端和無線B發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的接口電路分別與上位機和報警器相連。?

本實用新型中，電壓溫度采集單元是本系統的核心部分。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轉換，并進行相應的編碼處理后，通過無線A發射模塊以設定的通訊協議向無線A接收模塊進行發送，無線A接收模塊接收到各個電壓溫度采集單元數據后，傳輸給中央處理器，中央處理器完成數據的解碼處理后，通過USB接口上傳給上位機，通過上位機軟件實現對采集電池的電壓和溫度的顯示，從而實現對多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時遠程檢測。?

中央處理器在將接受到的電池信息發送到上位機的同時分析判斷電池信息是否出現異常，若出現超出設定電壓和溫度范圍的電池信息，中央處理器將驅動報警器報警，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定的均衡電壓時，中央處理器將通過無線B發射模塊向該電壓溫度采集單元的無線B接收模塊發送均衡信號，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，進行均衡操作；若中央處理器檢測到電池容量小于設定的最低容量值，將通過上位機的軟件提醒進行充電和維護。?

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、功耗低的優點，已廣泛應用于工業控制領域。?

所述的溫度檢測模塊選用的是單總線的數字溫度傳感器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?℃至+125?℃?，測量精度為±0.5?℃。?

所述的無線A和無線B均選用的是無線ISM?頻段收發芯片Si4432，無線A的工作頻段選用433MHz，無線B工作頻段選用915MHz。?

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。?

本實用新型無線通信的多節鋰離子蓄電池電壓溫度實時檢測系統由于采用了上述方案，使之與現在技術相比，具有以下的優點：采用了無線通訊方式，結構簡單，操作方便，穩定性高，能實現對多節鋰離子蓄電池電壓溫度的方便準確檢測；采用兩個不同頻段的無線射頻網絡，實現了數據信號和控制信號的分開傳輸，提高了系統通訊的效率和可靠性。?

附圖說明

圖1為本實用新型的各模塊連接示意圖。?

圖中：1-電壓溫度采集單元；2-無線A接收模塊；3-無線B發射模塊；4-中央處理器；5-上位機；6-報警器。?

具體實施方式