自组网电池监控微单元制造技术

本发明专利技术公开了一种自组网电池监控微单元，包括有数字微处理模块，以及分别与数字微处理模块连接的电源模块、电池信号采集模块、信号接收模块和信号发送模块；且电池信号采集模块与电源模块连接。本发明专利技术对串联连接电池组的单个电池进行独立采样，且信号自动根据电池电压变化而逐级下传，并实现了本地各种电池状态的数据处理和存储及响应控制单元通过数据链路传递来的控制和命令信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池监控领域，具体是一种自组网电池监控微单元。
技术介绍
电池本身的电压、温度等参数反映了电池所处的状态，是电池组转换充电阶段、结束充电、计算续航力及判断单块电池之间均衡性的重要依据。因此，对每块电池的参数进行精确检测、正确使用和控制是延长电池寿命、保障使用安全的的重手段。目前对于多级电池系统的采样和管理多是集中局部采样、总线连接方式，这种连接方式使信号之间的干扰大、采样不正确，且接线复杂、有高压短路危险；目前虽有智能电池本地采样系统，并具有对外总线连接端口，但它们不具备同一个端口适合不同电平的信号传输功能，所以实现不了电池之间的串接级联数据传输。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种自组网电池监控微单元，对串联连接电池组的单个电池进行独立采样，且信号自动根据电池电压变化而逐级下传，并实现了本地各种电池状态的数据处理和存储及响应控制单元通过数据链路传递来的控制和命令信号。本专利技术的技术方案为: 自组网电池监控微单元，包括有数字微处理模块，以及分别与数字微处理模块连接的电源模块、电池信号采集模块、信号接收模块和 信号发送模块；且所述的电池信号采集模块与电源模块连接。所述的电池信号采集模块包括有温度采集模块、电压采集模块和采集扩展接口。所述的信号接收模块是由接受信号端子、NPN三极管、电阻Rl和电阻R2组成，所述的接受信号端子通过电阻Rl与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与数字微处理模块的信号输入端连接，且数字微处理模块的信号输入端通过电阻R2与电源连接；所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、PNP三极管、电阻R3、电阻R4和电阻R5组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R3与PNP三极管的基极连接，PNP三极管的集电极通过电阻R5与数字信号发送端子连接，PNP三极管的发射极与电源连接，且数字微处理模块的信号输出端依次通过电阻R3、电阻R4与电源连接。所述的信号接收模块是由接受信号端子、N型MOSFET管、电阻R1、电阻R2和电阻RO组成，所述的接受信号端子通过电阻Rl与N型MOSFET管的门极连接，N型MOSFET管的源极接地，N型MOSFET管的漏极与数字微处理模块的信号输入端连接，且数字微处理模块的信号输入端通过电阻R2与电源连接，N型MOSFET管的门极和源极之间连接有电阻RO ；所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、P型MOSFET管、电阻R3、电阻R4和电阻R5组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R3与P型MOSFET管的门极连接，P型MOSFET管的源极通过电阻R5与数字信号发送端子连接，P型MOSFET管的漏极与电源连接，且数字微处理模块的信号输出端依次通过电阻R3、电阻R4与电源连接。所述的信号接收模块是由接受信号端子、NPN三极管、二极管、电阻R6和电阻R7组成，所述的接受信号端子通过二极管与NPN三极管的发射极连接，NPN三极管的集电极与数字微处理模块的信号输入端连接，NPN三极管的基极通过电阻R6与电源连接，且所述的数字微处理模块的信号输入端通过电阻R7与电源连接；所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、NPN三极管、电阻R8组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R8与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与数字信号发送端子连接。所述的信号接收模块是由接受信号端子、N型MOSFET管、二极管、电阻R6和电阻R7组成，所述的接受信号端子通过二极管与N型MOSFET管的源极连接，N型MOSFET管的漏极与数字微处理模块的信号输入端连接，N型MOSFET管的门极通过电阻R6与电源连接，且所述的数字微处理模块的信号输入端通过电阻R7与电源连接；所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、P型MOSFET管和电阻R8组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R8与P型MOSFET管的门极连接，P型MOSFET管的源极接地，P型MOSFET管的漏极与数字信号发送端子连接。所述的信号接收模块是由接受信号端子、电阻R9、电阻R10、第一二极管和第二二极管组成，所述的接受信号端子通过电阻R9与数字微处理模块的信号输入端连接，且接受信号端子依次通过电阻R9、电阻RlO接地，所述的数字微处理模块的信号输入端通过第一二极管与电源连接，所述的的数字微处理模块的信号输入端通过第二二极管接地。所述的数字微处理模块的信号输入端的前端连接有逻辑隔离电路，接受信号端子依次通过电阻R9、逻辑隔离电路与数字微处理模块的信号输入端连接，所述的数字微处理模块的信号输入端依次通过逻辑隔离电路、第一二极管与电源连接，所述的数字微处理模块的信号输入端依次通过逻辑隔离电路、第二二极管接地。所述的自组网电池监控微单元还包括有电池均衡模块；所述的电池均衡模块包括有均衡电阻和均衡开关，所述的均衡电阻的一端通过均衡开关与数字微处理模块连接，且均衡电阻的另一端也与数字微处理模块连接。所述的数字微处理模块包括有微处理器，分别与微处理器连接的存储器和A/D转换模块；所述的电池信号采集模块与A/D转换模块连接。本专利技术的优点: (1)、本专利技术可对串联连接电池组的单个电池进行独立采样，采样数据互不影响，采样值精度高； (2)、多个自组网电池监控微单元可按顺序连接组成自组网电池监控系统自组网电池监控系统，连接线路短，线路之间无交叉，不会带来因摩擦短路或接线短路带来的危险； (3)、本专利技术可以接收和执行其它系统发送的命令信息，并可将此命令信息进行下传，实现了本地各种电池状态的数据计算和存储及响应控制单元通过数据链路传递来的控制和命令信号； (4)由多个自组网电池监控微单元串联连接的自组网电池监控系统中，任一电池监控微单元之间的电压差均与其相连的本地电池的电压差相当，保证了监控系统的安全。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术组成的自组网电池监控系统的结构示意图。图3是本专利技术实施例1的结构示意图。图4是本专利技术实施例2的结构示意图。图5是本专利技术实施例3的结构示意图。图6是本专利技术实施例4的结构示意图。图7是本专利技术实施例5的结构示意图。图8是本专利技术电池均衡模块均衡控制的原理示意图。具体实施例方式见图1，自组网电池监控微单元，包括有数字微处理模块1，以及分别与数字微处理模块I连接的电源模块2、电池信号采集模块、信号接收模块4、信号发送模块5和电池均衡模块6 ；电池信号采集模块包括有温度采集模块301、电压采集模块302和采集扩展接口303，数字微处理模块I包括有微处理器101，分别与微处理器101连接的存储器102和A/D转换模块103 ;且温度采集模块301、电压采集模块302和采集扩展接口 303均分别与电源模块2、A/D转换模块103连接。见图2，本专利技术安装时，三个电源模块2分别连接于电池组中三个单电池上，第一个自组网电池BATl监控微单元的信号接收模块4与外部电池管理系统7的输出端连接，第一个自组网电池BATl监控微单元的信号发送模块5与第二个自组网电池BAT2监控微单元的信号接收模块4连接，第二个自组网电池BAT2监控微单元的信号发送模块5与第三个自组网电池BAT3监控微单元的信号接收模块4连接，第三个自组网电本文档来自技高网...

【技术保护点】
自组网电池监控微单元，其特征在于：包括有数字微处理模块，以及分别与数字微处理模块连接的电源模块、电池信号采集模块、信号接收模块和信号发送模块；且所述的电池信号采集模块与电源模块连接。

【技术特征摘要】
1.组网电池监控微单元，其特征在于:包括有数字微处理模块，以及分别与数字微处理模块连接的电源模块、电池信号采集模块、信号接收模块和信号发送模块；且所述的电池信号采集模块与电源模块连接。2.根据权利要求1所述的自组网电池监控微单元，其特征在于:所述的电池信号采集模块包括有温度采集模块、电压采集模块和采集扩展接口。3.根据权利要求1所述的自组网电池监控微单元，其特征在于:所述的信号接收模块是由接受信号端子、NPN三极管、电阻Rl和电阻R2组成，所述的接受信号端子通过电阻Rl与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与数字微处理模块的信号输入端连接，且数字微处理模块的信号输入端通过电阻R2与电源连接；所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、PNP三极管、电阻R3、电阻R4和电阻R5组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R3与PNP三极管的基极连接，PNP三极管的集电极通过电阻R5与数字信号发送端子连接，PNP三极管的发射极与电源连接，且数字微处理模块的信号输出端依次通过电阻R3、电阻R4与电源连接。4.根据权利要求1所述的自组网电池监控微单元，其特征在于:所述的信号接收模块是由接受信号端子、N型MOSFET管、电阻R1、电阻R2和电阻RO组成，所述的接受信号端子通过电阻Rl与N型MOSFET管的门极连接，N型MOSFET管的源极接地，N型MOSFET管的漏极与数字微处理模块的信号输入端连接，且数字微处理模块的信号输入端通过电阻R2与电源连接，N型MOSFET管的门极和源极之间连接有电阻RO ;所述的信号发送模块是由数字信号发送端子、P型MOSFET管、电 阻R3、电阻R4和电阻R5组成，所述的数字微处理模块的信号输出端通过电阻R3与P型MOSFET管的门极连接，P型MOSFET管的源极通过电阻R5与数字信号发送端子连接，P型MOSFET管的漏极与电源连接，且数字微处理模块的信号输出端依次通过电阻R3、电阻R4与电源连接。5.根据权利要求1所述的自组网电池监控微单元，其特征在于:所述的信号接收模块是由接受信号端子、NPN三极管、二极管、电阻R6和电阻R7组成，所述的接受信号端子通过二极管与NPN三极管的发射极连接，NPN三极管的集电极与数字微处理模块的信号输入端连接，NPN三极管的基极通过电阻R6与电源连接，且所述的数字微...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁廷华，
申请(专利权)人：合肥创源车辆控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：