[發明專利]一種基于NFC通信技術的電池單元

在審

• 申請號: 202010121723.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111355279A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王維加;王維毅
• 申請（專利權）人: 北斗（天津）科學技術應用研究院（有限合伙）
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/04;H04W4/80;G08B7/06
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 于雅潔

本發明公開了一種基于NFC通信技術的電池單元，包括電芯、主控模塊、充電管理模塊、信號采集模塊、聲光報警模塊、電源轉換模塊；所述主控模塊分別以通訊線連接信號充電管理模塊、采集模塊、聲光報警模塊、電源轉換模塊、電芯；所述電源轉換模塊用于交直流變化以及電壓變換；所述主控模塊若在設定時間內沒有接收到來自充電管理模塊的報文，則認為通信異常并觸發聲光報警模塊進行聲音報警和燈光報警。優點在于：本申請的電池單元可實時地監測電芯的交直流變化以及電壓變換，可對電芯發生過壓、欠壓或者充電過流等情況通過NFC模塊向主控模塊發送信號，同時還可通過NFC模塊向外界發送故障代碼最終實現電池單元相對于現有技術的電池壽命更長。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種基于NFC通信技術的電池單元。

背景技術

隨著社會的不斷進步，越來越多的設備變得更加便捷化，而現有技術中更多設備均使用電力功能，而電池便是現有技術中最常見的便攜式能源，電池在使用時的主要工作便是放電與充電，現有技術中的電池在充放電時有諸多的不便：不易監視電池單元內部電芯的溫度、電流、電壓，同時現有技術中的電池也不具備內阻檢測單元或者內阻檢測單元過于復雜，導致對內阻檢測的效率較低。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的問題，而提出的一種基于NFC通信技術的電池單元。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種基于NFC通信技術的電池單元，包括電芯、主控模塊、充電管理模塊、信號采集模塊、聲光報警模塊、電源轉換模塊；所述主控模塊分別以通訊線連接信號充電管理模塊、采集模塊、聲光報警模塊、電源轉換模塊、電芯；

所述電源轉換模塊用于交直流變化以及電壓變換；所述主控模塊若在設定時間內沒有接收到來自充電管理模塊的報文，則認為通信異常并觸發聲光報警模塊進行聲音報警和燈光報警；

所述主控模塊通過信號采集模塊獲取電芯的電壓數據和電流數據，若根據電壓數據、電流數據檢測到電芯發生過壓、欠壓或者充電過流，則觸發聲光報警模塊進行聲音報警和燈光報警；

所述主控模塊采集電芯的溫度，若電芯的溫度過高或過低，則觸發聲光報警模塊進行聲音報警和燈光報警；

所述充電管理模塊包括充電管理芯片、第一容抗、第二容抗、電阻和電感，所述充電管理芯片中設置有電荷泵、PWM調制解調器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管。

在上述的基于NFC通信技術的電池單元中，所述聲光報警模塊的聲音報警分為一級報警，二級報警，三級報警；所述聲光報警模塊的燈光報警通過紅燈、黃燈、綠燈這些指示燈予以報警，其中，紅燈指示故障，黃燈指示電池系統低電量；綠燈指示電池系統滿電量。

在上述的基于NFC通信技術的電池單元中，所述充電管理芯片的OTG/SUB#端連接MCU控制模塊，所述充電管理芯片的VBUS端連接USB接口和NFC模塊、還通過第一容抗接地，所述第一MOS管的柵極和第二MOS管的柵極均連接PWM調制解調器，第一MOS管的漏極連接充電管理芯片的PMID端、PWM調制解調器和第三MOS管的源極，第一MOS管的源極連接第二MOS管的漏極和充電管理芯片的SW端，第二MOS管的源極連接充電管理芯片的PGND端，第三MOS管的漏極連接充電管理芯片的VBUS端，充電管理芯片的SW端連接電感的一端，所述電感的另一端通過第二容抗接地、還通過電阻連接電池的正極。

在上述的基于NFC通信技術的電池單元中，所述充電管理芯片的OTG/SUB#端用于接收高電平控制信號，并由第一MOS管、第二MOS管和電感組成升壓電路，先使第二MOS管導通、第一MOS管截止給電感充電，然后，使第二MOS管截止、第一MOS管導通，此時電感放電，連續使電感充電、放電，實現升壓功能，充電管理芯片升高的電壓通過VBUS端輸出5V電壓給USB接口和NFC模塊。

在上述的基于NFC通信技術的電池單元中，所述聲光報警模塊在所述主控模塊的控制下，執行如下報警操作：