[發明專利]基于VPX架構的鋰電池模組和VPX機箱

在審

• 申請號: 202211028215.5
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115295862A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 黃軍山;王曉輝;厲超;袁健;趙正
• 申請（專利權）人: 中電數科科技有限公司
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/42;H01M10/48;H01M50/502;H01M50/519
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及基于VPX架構的鋰電池模組和VPX機箱，該模組包括鋰電池電芯、PCB控制板和VPX模組結構件，鋰電池電芯包括多個串并聯的鋰離子電池。PCB控制板包括：采樣電路用于對鋰電池電芯進行信號采樣并上報單片機及限定鋰電池電芯的電壓和溫度范圍。輔助電源電路用于從鋰電池電芯接入電源電壓并轉換為供電電壓后輸出給單片機和采樣電路。驅動放大電路用于對鋰電池電芯的電源電壓放大并延時啟動控制。通信電路分別用于轉換傳輸單片機的通信信號。模組VPX連接器用于將鋰電池電芯的電源電壓輸出及傳輸單片機的通信信號。單片機用于監控鋰電池電芯的工作狀態。VPX模組結構件用于封裝鋰電池電芯和PCB控制板。符合VPX總線規范，通用性較強。

技術領域

本發明屬于機箱電源技術領域，涉及一種基于VPX架構的鋰電池模組和VPX機箱。

背景技術

VPX總線是VITA(VME International Trade Association，國際貿易協會)提出的新一代高速串行總線標準，VPX總線的基本規范、機械結構和總線信號等具體內容均在ANSI/VITA46系列技術規范中定義。目前傳統的VPX機箱采用直連供電電源，也有便攜式VPX機箱采用內置電池組的方案。然而，在實現本發明的過程中，發明人發現傳統的VPX機箱，面對無外接電源的條件，缺乏插拔式VPX電池供電方案，而便攜式VPX機箱中電池組規格不統一，維修更換不便，也不符合VPX總線的基本規范，在VPX機箱設備中通用性較差。

發明內容

針對上述傳統方法中存在的問題，本發明提出了一種基于VPX架構的鋰電池模組以及一種VPX機箱，供電方案符合VPX總線規范，通用性較強。

為了實現上述目的，本發明實施例采用以下技術方案：

一方面，提供一種基于VPX架構的鋰電池模組，包括鋰電池電芯、PCB控制板和VPX模組結構件，鋰電池電芯包括多個串并聯的鋰離子電池；

PCB控制板包括采樣電路、輔助電源電路、驅動放大電路、通信電路、單片機和基于VPX總線信號定義的模組VPX連接器；

采樣電路分別連接鋰電池電芯和單片機，用于對鋰電池電芯進行信號采樣并上報單片機，以及限定鋰電池電芯的工作電壓范圍和工作溫度范圍；

輔助電源電路分別連接鋰電池電芯、采樣電路和單片機，用于從鋰電池電芯接入電源電壓并轉換為供電電壓后輸出給單片機和采樣電路；

驅動放大電路分別連接鋰電池電芯和單片機，用于對鋰電池電芯的電源電壓放大并進行延時啟動控制；

通信電路分別連接單片機和模組VPX連接器，用于轉換傳輸單片機的通信信號；

模組VPX連接器連接鋰電池電芯，用于將鋰電池電芯的電源電壓輸出及傳輸單片機的通信信號；

單片機用于監控鋰電池電芯的工作狀態；

VPX模組結構件為符合VPX總線系統的結構件，用于封裝鋰電池電芯和PCB控制板。

在其中一個實施例中，采樣電路包括電池電壓采樣電路、電池電流采樣電路和溫度采樣電路；

電池電壓采樣電路分別連接鋰電池電芯、輔助電源電路和單片機，電池電流采樣電路分別連接鋰電池電芯和單片機，溫度采樣電路連接單片機；

電池電壓采樣電路用于對鋰電池電芯進行電壓采樣，電池電流采樣電路用于對鋰電池電芯進行電流采樣，溫度采樣電路用于對鋰電池電芯進行溫度采樣。

在其中一個實施例中，通信電路包括RS232通信接口電路、I²C接口電路和GPIO接口電路；

RS232通信接口電路分別連接單片機和模組VPX連接器，I²C接口電路分別連接單片機和模組VPX連接器，GPIO接口電路分別連接單片機和模組VPX連接器。