一种锂电池物联网通讯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及锂电池通讯技术领域,公开了一种锂电池物联网通讯装置，包括控制开关、储能单元、电压采样单元、MCU主控单元、CAN通讯单元和GPRS单元，控制开关的控制端与MCU主控单元电连接，控制开关的输入端与锂电池电连接，控制开关的输出端与储能单元电连接，电压采样单元用来检测储能单元的输出电压,并向MCU主控单元输入采样电压；MCU主控单元通过CAN通讯单元与BMS保护系统通信连接，MCU主控单元通过GPRS单元远程发送从BMS保护系统获取的锂电池的使用信息，本实用新型专利技术通过电压采样单元自动检测储能单元的输出电压，并通过负反馈的调节方式调节储能单元的输出电压，进而使本实用新型专利技术能够应用在不同规格的锂电池包上，降低电源方案配置的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池物联网通讯装置
本技术涉及锂电池通讯
，具体涉及一种锂电池物联网通讯装置。
技术介绍
锂电池由于其能量密度高和体积小等优点，逐渐应用到手机、电脑、新能源汽车等领域。然而锂电池单节电压低、单节容量有限，为了满足不同应用场景，在生产时要将单节电芯以串并联方式进行组合，最终形成不同电压及容量规格的电池包。目前为了对整个锂电池包进行管理，每个锂电池包都带有BMS保护系统，通过BMS保护系统来确保整个锂电池包的正常运转。由此，锂电池包引入了MCU控制功能，而MCU和电源管理芯片的引入使得BMS保护系统能够获取更多锂电池的使用信息，通过对这些信息进行提取，可以远程对锂电池包的运行状态进行监控。然而，由于BMS保护系统的电源大多取自电池，且大多为低于12V的数字电压，这使得物联网通讯模块无法和BMS保护系统共用同一个电源，如果对BMS保护系统的电源线路进行改造，不仅成本较高，而且不同厂家生产的BMS保护系统的型号规格不同，没有统一的标准，改造后的BMS保护系统仍然很难与不同厂家的物联网通讯模块相匹配。另外锂电池包由于电压范围很宽，而现有物联网模块电源电压输入范围通常都不超过100V，物联网通讯模块很难直接从不同规格的锂电池包上直接获取电源。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
的不足，本技术是提供了一种锂电池物联网通讯装置，所要解决的技术问题是目前与锂电池的BMS保护系统进行数据交互的物联网通讯模块由于不能和BMS保护系统共用同一个电源或者不能直接使用锂电池包作为电源，兼容性差。为解决以上技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种锂电池物联网通讯装置，包括控制开关、储能单元、电压采样单元、MCU主控单元、CAN通讯单元和GPRS单元，控制开关的控制端与MCU主控单元电连接，控制开关的输入端与锂电池电连接，控制开关的输出端与储能单元电连接，电压采样单元用来检测储能单元的输出电压,并向MCU主控单元输入采样电压；MCU主控单元通过CAN通讯单元与BMS保护系统通信连接，MCU主控单元通过GPRS单元远程发送从BMS保护系统获取的锂电池的使用信息。进一步，MCU主控单元还电连接存储器，MCU主控单元的内部存储空间或者存储器内存有锂电池物联网通讯模块的电源电压大小信息。其中，MCU主控单元通过负反馈方式调节控制开关的导通时间，MCU主控单元接收的采样电压如果大于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元减少控制开关的导通时间，MCU主控单元接收的采样电压如果小于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元增加控制开关的导通时间。进一步，储能单元包括电感L1、电容C1和二极管D1,电感L1一端和二极管D1的负极均与控制开关的输出端电连接，电感L1另一端通过电容C1与二极管D1的正极电连接。本技术对锂电池的输出电压调节如下：MCU主控单元的电源端与BMS保护系统中的MCU共用同一个电源，初始时MCU主控单元驱动开关单元导通，锂电池向储能单元充电，电压采样单元检测储能单元的输出电压并向MCU主控单元输入采样电压，如果采样电压高于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元减少输入到控制开关的控制端的PWM驱动信号的占空比，减少控制开关的导通时间，如果采样电压低于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元增加输入到控制开关的控制端的PWM驱动信号的占空比，增加控制开关的导通时间，直至电压采样单元输入到MCU主控单元的采样电压与设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压相同。本技术与现有技术相比所具有的有益效果是：通过电压采样单元自动检测储能单元的输出电压并向MCU主控单元输入采样电压，MCU主控单元通过将采样电压和设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压进行比较，动态调整输入到控制开关的控制端的PWM驱动信号的占空比，最终实现稳压，进而能够应用在不同规格的锂电池包上，提高了物联网模块在不同场景下配置的灵活性，降低了电源方案配置的复杂度。附图说明本技术有如下附图：图1为本技术锂电池物联网通讯模块的结构图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，一种锂电池物联网通讯装置，包括控制开关、储能单元1、电压采样单元、MCU主控单元、CAN通讯单元和GPRS单元。控制开关的控制端与MCU主控单元电连接，控制开关的输入端与锂电池电连接，控制开关的输出端与储能单元电连接，电压采样单元用来检测储能单元的输出电压,并向MCU主控单元输入采样电压；MCU主控单元通过CAN通讯单元接收从BMS保护系统发送的锂电池的使用信息，并对这些信息进行处理，然后通过串口将这些信息发送给GPRS单元，GPRS单元再通过TCP/IP协议将这些信息远程发送给服务器，实现锂电池的远程监控。本实施例中，控制开关包括多个MOS管，所有MOS管的漏极并联，所有MOS管的源极并联，所有MOS管的栅极并联。本实施例中，MCU主控单元还电连接存储器，MCU主控单元的内部存储空间或者存储器内存有锂电池物联网通讯模块的电源电压大小信息，另外存储器也可用来存储从BMS保护系统的获取的锂电池的使用信息。本实施例中，MCU主控单元通过负反馈方式调节控制开关的导通时间，MCU主控单元接收的采样电压如果大于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元减少控制开关的导通时间，MCU主控单元接收的采样电压如果小于设定的锂电池物联网通讯模块的电源电压，MCU主控单元增加控制开关的导通时间。本实施例中，储能单元1包括电感L1、电容C1和二极管D1,电感L1一端和二极管D1的负极均与控制开关的输出端电连接，电感L1另一端通过电容C1与二极管D1的正极电连接。通过电容C1可以避免储能单元1输出的电压出现波动。通过二极管D1，当MOS管从导通变为关闭的时候，电感L1两端产生的自感电势不会顺坏损坏MOS管。具体的，储能单元1的工作流程如下：MOS管的导通与关闭受MCU主控单元输出的PWM驱动信号控制，当MCU主控单元输出高电平的PWM驱动信号时，MOS管导通，二极管D1阳极的电压为零，锂电池通过电感L1向电阻R1供电，(电阻R1为整个锂电池物联网通讯模块的等效负载)，流过电感L1中的电流逐渐上升、电感将电能转化为磁能存储起来，此过程中电感L1两端产生自感电势阻碍电流上升；当MCU主控单元输出低电平的PWM驱动信号时，MOS管关闭，电感L1两端产生自感电势阻碍电流下降，电感L1、电阻R1和二极管D1构成回路，电感L1中存储的磁能转化为电能释放出来给负载。具体的，本技术对锂电池的输出电压调节如下：MCU主控单元的电源端与BMS保护系统中的MCU共用同一个电源，初始时MCU主控单元驱动开关单元导通，锂电池向储能单元充电，电压采样单元检测储能单元的输出电压并向MCU主控单元输入采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池物联网通讯装置，其特征在于：包括控制开关、储能单元、电压采样单元、MCU主控单元、CAN通讯单元和GPRS单元，所述控制开关的控制端与所述MCU主控单元电连接，所述控制开关的输入端与锂电池电连接，所述控制开关的输出端与储能单元电连接，所述电压采样单元用来检测储能单元的输出电压,并向MCU主控单元输入采样电压；所述MCU主控单元通过CAN通讯单元与BMS保护系统通信连接，所述MCU主控单元通过GPRS单元远程发送从BMS保护系统获取的锂电池的使用信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池物联网通讯装置，其特征在于：包括控制开关、储能单元、电压采样单元、MCU主控单元、CAN通讯单元和GPRS单元，所述控制开关的控制端与所述MCU主控单元电连接，所述控制开关的输入端与锂电池电连接，所述控制开关的输出端与储能单元电连接，所述电压采样单元用来检测储能单元的输出电压,并向MCU主控单元输入采样电压；所述MCU主控单元通过CAN通讯单元与BMS保护系统通信连接，所述MCU主控单元通过GPRS单元远程发送从BMS保护系统获取的锂电池的使用信...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏义立，周彦涛，刘斌，
申请(专利权)人：无锡全裕电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32