CN116190824A - 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法 - Google Patents

一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116190824A
CN116190824A CN202310460019.3A CN202310460019A CN116190824A CN 116190824 A CN116190824 A CN 116190824A CN 202310460019 A CN202310460019 A CN 202310460019A CN 116190824 A CN116190824 A CN 116190824A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
battery cell
information
circuit module
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310460019.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王智晶
李晓光
陈浩
周安鑫
王光红
许彬
康大智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Hengmei Electron Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Hengmei Electron Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Hengmei Electron Technology Co ltd filed Critical Suzhou Hengmei Electron Technology Co ltd
Priority to CN202310460019.3A priority Critical patent/CN116190824A/zh
Publication of CN116190824A publication Critical patent/CN116190824A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法，包括电芯、盖板和PCBA，电芯包括正极耳和负极耳，所述电芯用于存储和释放电能；盖板贯穿设有第一开孔和第二开孔，第一开孔和第二开孔与电芯的正极耳和负极耳在盖板上的投影位置相同，当所述盖板固定在电芯上时，第一开孔和第二开孔分别套接在所述正极耳和负极耳上；PCBA与电芯电性连接，PCBA包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块。本申请通过PCBA对电芯的运行状态参数信息以及故障信息等进行实时采集、存储和分析，使电芯实现数字化管理和无线数据传输，并能够安全高效的实现对电芯装置的信息追踪。

Description

一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法
技术领域
本发明是关于电池技术领域，特别是关于一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法。
背景技术
随着市场的发展，电子产品对电池的性能要求越来越高，而在现有的电池技术中，传统的电池只有储存电能功能，需要借助外部的采集装置、管理系统且进入工作状态时才可实现电池信息采集、交互功能，且无法对电池的参数信息储存、电池运行实时状态的信息进行分析，需要借助外界装置及管理系统。当电池位于仓储或非工作状态时，无法采集与分享电池使用数据，不便于对电池进行实时监控。
传统的电池数据传输线束多而杂乱，需要更多的人工操作去整理排布，增加了人工成本。同时，传统数据传输线束占用更多的空间意味着需要更大的体积来支撑，不利于提升电池的体积容量比。另外，过长的线束意味着产生更多的重量，使得电池产品更加笨重。如果应用于动力电池，那么将增加电池产品能耗，不利于节能减排。
传统电池的相关生产信息、参数信息一般通过二维码的方式放置于电池外壳表面，一旦电池装入产品内部后此类信息将被遮挡，重新获取电池信息需要拆解产品并移除二维码遮挡零件，对产品可造成永久性破坏。
因此，寻找一种能够实时监控使用状态，且能无线传输数据的电池，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电芯装置，其能够对电池实现数字化管理，实时监控电芯的使用状态，且能够实现无线数据传输。
为实现上述目的，本发明提供了一种电芯装置，包括电芯、盖板和PCBA，
所述电芯包括正极耳和负极耳，所述电芯用于存储和释放电能；
所述盖板贯穿设有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔与电芯的正极耳和负极耳在盖板上的投影位置相同，当所述盖板固定在电芯上时，所述第一开孔和第二开孔分别套接在所述正极耳和负极耳上；
所述PCBA与电芯电性连接，所述PCBA包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块，所述电压采集模块用于采集电芯的电压信息，所述电流采集模块用于采集电芯的电流信息，所述采集电路模块用于采集电芯的温度信息，并将所述电压信息、电流信息和温度信息发送至所述监控集成电路模块；
所述均衡电路模块用于对电芯的电压进行均衡；
所述监控集成电路模块用于对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，其中所述监控信息包括电芯的运行参数信息、故障信息和实时监控状态信息；
所述芯片与监控集成电路模块电性连接，所述芯片用于存储所述监控信息；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端。
在本发明的一实施方式中，所述均衡电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一MOS管Q1和第一二极管D1，
所述第一电阻R1的第一端与电芯的正极耳连接，所述电芯的正极耳用于给所述均衡电路供电，第二端与第二电阻R2的第一端连接；
所述第二电阻R2的第二端与芯片的BLNC引脚连接；
所述第二电阻R2的第一端还与芯片的BLNC_SNS引脚连接；
所述第三电阻R3的第一端与芯片的BLNC引脚连接，第二端与所述第一MOS管Q1的第三端连接；
所述第一MOS管Q1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二端接地；
所述第一二极管D1的一端与第一MOS管Q1的第三端连接，另一端接地。
在本发明的一实施方式中，所述温度采集电路模块包括第一热敏电阻RT1和第一电容C1，
所述第一热敏电阻RTI的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地；
所述第一电容C1的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地。
在本发明的一实施方式中，所述板载天线电路模块包括第四电阻R4和天线增益，所述第四电阻R4的第一端与芯片的第一天线引脚连接，第二端接地；
所述第四电阻R4的第一端与天线增益连接。
在本发明的一实施方式中，所述电芯装置还包括至少一个LED指示灯，所述LED指示灯根据所述监控信息显示电池的工作状态，所述LED指示灯通过指示灯电路与PCBA电性连接。
在本发明的一实施方式中，所述指示灯电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二MOS管Q2、第二二极管D2和第一指示灯LED1，
所述第五电阻R5的一端与芯片的数字电源连接，所述数字电源用于给指示灯电路供电；
所述第五电阻R5的另一端与第一指示灯LED1的一端连接，所述指示灯LED1的另一端与第二MOS管Q2的第一端连接；
所述第二MOS管Q2的第二端接地，所述第二MOS管Q2的第三端与第六电阻R6的第一端连接；
所述第六电阻R6的第二端与芯片的一个接口引脚连接；
所述第七电阻R7的一端与第六电阻R6的第一端连接，所述第七电阻R7的另一端接地；
所述第二二极管D2的一端与第二MOS管Q2的第二端连接，另一端接地。
在本发明的一实施方式中，所述芯片还设有烧录接口，所述烧录接口采用串行调试接口。
在本发明的一实施方式中，所述电芯的正极耳和负极耳之间还设有防爆阀，所述防爆阀用于对电芯内部压力进行泄压。
在本发明的一实施方式中，所述PCBA包括一个线路板和至少两个金属导体，所述至少两个金属导体位于PCBA两侧，分别与正极耳和负极耳连接，用于给PCBA供电。
本申请还提供一种信息采集、存储及发送方法，应用于前述的电芯装置，包括：
所述电芯通过金属导体给PCBA提供电源；
所述温度采集电路模块采集电芯的温度信息，并将所述温度信息发送至监控集成电路模块；
所述监控集成电路对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，并将所述监控信息分别发送至芯片、板载天线电路模块和LED指示灯；
所述芯片将所述监控信息进行存储；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端；
所述LED指示灯根据监控信息显示电池的工作状态。
与现有技术相比，根据本发明的具有以下有益效果：
1、本申请通过PCBA上的温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块对电芯的运行状态参数信息以及故障信息等进行实时采集、存储和分析，使电池实现数字化管理，并能够安全高效的实现对电池的信息追踪。
2、本申请通过板载天线电路模块将电芯的监控信息通过无线传输技术传输给外界终端，实现与外界数据信息的交互共享，使电池整体更加简洁化、轻量化，降低人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一实施方式的电芯装置的示意图；
图2是图1的爆炸图；
图3是根据本发明一实施方式的电芯装置的功能框图；
图4是根据本发明一实施方式的PCBA的电路示意图；
图5是图4中均衡电路模块的示意图；
图6是图4中温度采集电路模块的示意图；
图7是图4中板载天线电路模块的示意图；
图8是图4中指示灯电路的示意图；
图9是图4中烧录的示意图；
图10是图4中电压采集电路模块的示意图；
图11是图4中电流采集电路模块的示意图；
图12是本发明一实施方式的信息采集、存储及发送方法的流程图。
主要附图标记说明：
1、电芯；11、正极耳；12、负极耳；13、防爆阀；2、盖板；21、第一开孔；22、第二开孔；23、第三开孔；3、PCBA；31、线路板；32、金属导体。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2和图3所示，本申请提供一种电芯装置，包括电芯1、盖板2和PCBA3，所述电芯1包括正极耳11和负极耳12，所述电芯1用于存储和释放电能；
所述盖板2贯穿设有第一开孔21和第二开孔22，所述第一开孔21和第二开孔22与电芯1的正极耳11和负极耳12在盖板2上的投影位置相同，当所述盖板2固定在电芯1上时，所述第一开孔21和第二开孔22分别套接在所述正极耳11和负极耳12上；
所述PCBA3与电芯1电性连接，所述PCBA3包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块，所述电压采集模块用于采集电芯1的电压信息，所述电流采集模块用于采集电芯1的电流信息，所述采集电路模块用于采集电芯1的温度信息，并将所述电压信息、电流信息和温度信息发送至所述监控集成电路模块；
所述均衡电路模块用于对电芯1的电压进行均衡；
所述监控集成电路模块用于对电芯1的状态进行实时监控，得到监控信息，其中所述监控信息包括电芯1的运行参数信息、故障信息和实时监控状态信息；
所述芯片与监控集成电路模块电性连接，所述芯片用于存储所述监控信息；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端。
可以理解的，电芯1具有电化学反应堆，通过电化学反应堆实现电能的存储与释放，电芯1通过正极耳11和负极耳12实现与外界电路导通，由于电芯1与PCBA3电性连接，电芯1还通过正极耳11和负极耳12给PCBA3提供电源。芯片不仅能够存储监控信息，还具有监测控制及通讯作用。
具体的，电芯1的运行参数包括电芯1的电压、电流、温度、SOC（state of charge，剩余电量）、SOH（state of health，电芯健康状态）等数据；电芯1的状态信息包括物流运输、仓储待装配、装配进行中或工作运行等状态信息；PCBA3还可以对监控信息进行加密，将加密后的监控信息发送至板载天线电路模块，进而实现电池数据的无线传输。
在本申请实施例中，盖板2为非金属类材质，不会干扰无线信号传输，盖板2与电芯1之间可以但不限于焊接、粘接、紧固件、热熔、卡接等形式进行固定装配，本申请并不对盖板2与电芯1之间的连接方式做具体限制。
在本申请的进一步实施例中，所述PCBA3包括一个线路板31和至少两个金属导体32，所述至少两个金属导体32位于PCBA3两侧，分别与正极耳11和负极耳12连接，用于给PCBA3供电。
如图4所示，可以理解的，PCBA3通过金属导体32实现与电芯1之间的电路导通，由电芯1给PCBA3进行供电。其中，线路板31作为整个PCBA3元件的载体，并实现PCBA3各元件之间的线路导通，使PCBA3实现对电芯1的实时监控以及无线传输数据的功能。
在本申请实施例中，金属导体32与电芯1的正极耳11和负极耳12之间包括但不限于焊接、压接、压铆等形式进行连接；线路板31与金属导体32之间通过但不限于焊接、压接、压铆等形式进行连接；PCBA3通过但不限于粘接、热熔、紧固件、卡接等方式与电芯1之间电性连接。
如图5所示，在本申请的进一步实施例中，所述均衡电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一MOS管Q1和第一二极管D1，所述第一电阻R1的第一端与电芯的正极耳B+连接，所述电芯的正极耳B+用于给所述均衡电路供电，第二端与第二电阻R2的第一端连接；所述第二电阻R2的第二端与芯片U1的BLNC引脚连接；所述第二电阻R2的第一端还与芯片U1的BLNC_SNS引脚连接；所述第三电阻R3的第一端与芯片U1的BLNC引脚连接，第二端与所述第一MOS管Q1的第三端连接；所述第一MOS管Q1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二端接地；所述第一二极管D1的一端与第一MOS管Q1的第三端连接，另一端接地。
可以理解的，第一二极管D1是作为钳位保护第一MOS管Q1；第一电阻R1连接到电芯的正极耳B+，用于对电路进行均衡时进行限流。
如图6所示，在本申请的进一步实施例中，所述温度采集电路模块包括第一热敏电阻RT1和第一电容C1，所述第一热敏电阻RTI的一端与芯片U1的温度引脚THERM1连接，另一端接地；所述第一电容C1的一端与芯片U1的温度引脚THERM1连接，另一端接地。
如图7所示，在本申请的进一步实施例中，所述板载天线电路模块包括第四电阻R4和天线增益，所述第四电阻R4的第一端与芯片U1的第一天线引脚RF_COMM连接，第二端接地；所述第四电阻R4的第一端与天线增益连接，其中天线是基于2.4G射频载波形式向外发送及接收信息，射频传输线的阻抗为50欧姆。
如图8所示，在本申请的进一步实施例中，所述电芯装置还包括一个LED指示灯，所述LED指示灯根据所述监控信息显示电池的工作状态，所述LED指示灯通过指示灯电路与PCBA3电性连接。
具体的，所述指示灯电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二MOS管Q2、第二二极管D2和第一指示灯LED1，
所述第五电阻R5的一端与芯片U1的数字电源连接，所述数字电源用于给指示灯电路供电；
所述第五电阻R5的另一端与第一指示灯LED1的一端连接，所述指示灯LED1的另一端与第二MOS管Q2的第一端连接；
所述第二MOS管Q2的第二端接地，所述第二MOS管Q2的第三端与第六电阻R6的第一端连接；
所述第六电阻R6的第二端与芯片U1的一个接口引脚连接；
所述第七电阻R7的一端与第六电阻R6的第一端连接，所述第七电阻R7的另一端接地；
所述第二二极管D2的一端与第二MOS管Q2的第二端连接，另一端接地。
在本申请实施例中，电芯装置可以设置多个不同的LED指示灯，用户可以根据LED指示灯不同的颜色判断电池的工作状态。如，电路设置红色LED指示灯和绿色LED指示灯，若电池是正常工作状态，则绿色LED指示灯亮；若电池是非正常工作状态，则红色LED指示灯亮。本申请并不对LED指示灯的数量、颜色以及对应的工作状态做具体限制。
如图9所示，在本申请的进一步实施例中，所述芯片U1还设有烧录接口SWD，所述烧录接口采用串行调试接口。
可以理解的，PCBA3上设有排插J1，通过时钟线和数据线将程序烧录至PCBA3上，使PCBA3能够实现对电芯1的实时监控以及无线数据传输。
如图10所示，在本申请的一实施例中，所述电压采集电路模块包括保险丝F2、和第二电容C2，保险丝F2的一端芯片U1的第一电压反馈引脚VSNE_P连接，另一端与电芯的正极耳B+连接，第二电容C2的一端与芯片U1的第一电压反馈引脚VSNE_P连接，另一端与芯片U1的第二电压反馈引脚VSNS_N连接，且接地。其中，在保险丝F2与第一电压反馈引脚VSNE_P之间设置测试点TP，便于对PCBA上的电路进行工装测试，芯片U1内部ADC（模/数转换器）通过测量第一电压反馈引脚VSNS_P（连接到电芯正极）和第二电压反馈引脚VSNS_N（连接到电芯负极）之间的差电压来实现对电芯电压的采集。
可以理解的，保险丝F2在电压采集电路中起过载保护作用，当电路中的电流升高到预设电流值和热度时，保险丝F2自身熔断切断电流，保护电路的安全运行。
如图11所示，在本申请的一实施例中，所述电流采集电路模块包括第一采集端SP1、第二采集端SP2、第三电容C3和第四电容C4，
所述第一采集端SP1的一端为电流正差分输入IMP，另一端与电芯的电流正差分输入引脚ISNS_P连接；
所述第三电容C3的一端与电流正差分输入ISNS_P连接，另一端接地；
所述第二采集端SP2的一端为电流负差分输入IMN，另一端与电芯的电路负差分输入引脚ISNS_N连接；
所述第四电容C4的一端与电流负差分输入引脚ISNS_N连接，另一端接地。
可以理解的，芯片U1内部ADC（模/数转换器）通过测量电流正差分输入引脚ISNS_P和电流负差分输入引脚ISNS_N之间的电压差来监测电流变化。
在本申请的进一步实施例中，所述电芯1的正极耳11和负极耳12之间还设有防爆阀13，所述防爆阀13用于对电芯1内部压力进行泄压，防止电芯1内部的压力过大，所述盖板2贯穿设有第三开孔23，所述防爆阀13在盖板2上的投影与第三开孔23的位置重合。
可以理解的，PCBA3上设有第四开孔，第四开孔在电芯1上投影位置与防爆阀13的位置重合。
本申请通过电芯1的正极耳11和负极耳12给PCBA3提供电源，PCBA3上的温度采集电路模块采集电芯1的温度信息，并发送至监控集成电路模块中，通过监控集成电路模块对电芯1的运行参数信息、故障信息和实施监控状态进行实时监控和分析，芯片将监控集成电路模块中的信息进行存储，并利用板载天线电路模块将监控信息通过无线传输技术传输给外界终端，用户可以通过外界终端实时监控，实现对电池进行数字化管理，并使数据传输简洁化、轻量化，降低人工成本。
进一步的，电芯装置可以电子化存储电池的相关生产信息，并通过无线传输技术将电池信息传送至终端，能够安全高效的实现电池的信息追踪。
如图12所示，本申请还提供一种信息采集、存储及发送方法，应用于前述的电芯装置，包括以下步骤：
所述电芯给PCBA提供电源；
所述温度采集电路模块采集电芯的温度信息，并将所述温度信息发送至监控集成电路模块；
所述监控集成电路对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，并将所述监控信息分别发送至芯片、板载天线电路模块和LED指示灯；
所述芯片将所述监控信息进行存储，其中芯片采集的信息会直接存储到内部flash中；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端；
所述LED指示灯根据监控信息显示电池的工作状态。
本申请通过金属导体给PCBA提供电源，使线路板上的各元件能够导通，利用温度采集电路模块对电芯的温度进行实时采集，并将采集的温度信息发送给监控集成电路模块进行处理，监控集成电路模块对电芯的状态进行实时监控，得到电芯的运行参数信息、故障信息和实时监控状态信息，通过LED指示灯显示电芯的工作状态，即电芯是否正常工作，并将监控得到的信息通过板载天线电路模块通过无线传输技术传输给外界终端，便于用户对电池进行实时监控。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种电芯装置，其特征在于，包括电芯（1）、盖板（2）和PCBA（3），
所述电芯（1）包括正极耳（11）和负极耳（12），所述电芯（1）用于存储和释放电能；
所述盖板（2）贯穿设有第一开孔（21）和第二开孔（22），所述第一开孔（21）和第二开孔（22）与电芯（1）的正极耳（11）和负极耳（12）在盖板（2）上的投影位置相同，当所述盖板（2）固定在电芯（1）上时，所述第一开孔（21）和第二开孔（22）分别套接在所述正极耳（11）和负极耳（12）上；
所述PCBA（3）与电芯（1）电性连接，所述PCBA（3）包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块，所述电压采集模块用于采集电芯（1）的电压信息，所述电流采集模块用于采集电芯（1）的电流信息，所述采集电路模块用于采集电芯（1）的温度信息，并将所述电压信息、电流信息和温度信息发送至所述监控集成电路模块；
所述均衡电路模块用于对电芯（1）的电压进行均衡；
所述监控集成电路模块用于对电芯（1）的状态进行实时监控，得到监控信息，其中所述监控信息包括电芯（1）的运行参数信息、故障信息和实时监控状态信息；
所述芯片与监控集成电路模块电性连接，所述芯片用于存储所述监控信息；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端。
2.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述均衡电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一MOS管Q1和第一二极管D1，
所述第一电阻R1的第一端与电芯的正极耳连接，所述电芯的正极耳用于给所述均衡电路供电，第二端与第二电阻R2的第一端连接；
所述第二电阻R2的第二端与芯片的BLNC引脚连接；
所述第二电阻R2的第一端还与芯片的BLNC_SNS引脚连接；
所述第三电阻R3的第一端与芯片的BLNC引脚连接，第二端与所述第一MOS管Q1的第三端连接；
所述第一MOS管Q1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二端接地；
所述第一二极管D1的一端与第一MOS管Q1的第三端连接，另一端接地。
3.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述温度采集电路模块包括第一热敏电阻RT1和第一电容C1，
所述第一热敏电阻RTI的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地；
所述第一电容C1的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述板载天线电路模块包括第四电阻R4和天线增益，所述第四电阻R4的第一端与芯片的第一天线引脚连接，第二端接地；
所述第四电阻R4的第一端与天线增益连接。
5.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述电芯装置还包括至少一个LED指示灯，所述LED指示灯根据所述监控信息显示电池的工作状态，所述LED指示灯通过指示灯电路与PCBA（3）电性连接。
6.如权利要求5所述的一种电芯装置，其特征在于，所述指示灯电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二MOS管Q2、第二二极管D2和第一指示灯LED1，
所述第五电阻R5的一端与芯片的数字电源连接，所述数字电源用于给指示灯电路供电；
所述第五电阻R5的另一端与第一指示灯LED1的一端连接，所述指示灯LED1的另一端与第二MOS管Q2的第一端连接；
所述第二MOS管Q2的第二端接地，所述第二MOS管Q2的第三端与第六电阻R6的第一端连接；
所述第六电阻R6的第二端与芯片的一个接口引脚连接；
所述第七电阻R7的一端与第六电阻R6的第一端连接，所述第七电阻R7的另一端接地；
所述第二二极管D2的一端与第二MOS管Q2的第二端连接，另一端接地。
7.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述芯片还设有烧录接口，所述烧录接口采用串行调试接口。
8.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述电芯（1）的正极耳（11）和负极耳（12）之间还设有防爆阀（13），所述防爆阀（13）用于对电芯（1）内部压力进行泄压。
9.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述PCBA（3）包括一个线路板（31）和至少两个金属导体（32），所述至少两个金属导体（32）位于PCBA（3）两侧，分别与正极耳（11）和负极耳（12）连接，用于给PCBA（3）供电。
10.一种信息采集、存储及发送方法，应用于如权利要求1-9中任一项所述的电芯装置，其特征在于，包括：
所述电芯给PCBA提供电源；
所述温度采集电路模块采集电芯的温度信息，并将所述温度信息发送至监控集成电路模块；
所述监控集成电路对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，并将所述监控信息分别发送至芯片、板载天线电路模块和LED指示灯；
所述芯片将所述监控信息进行存储；
所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端；
所述LED指示灯根据监控信息显示电池的工作状态。
CN202310460019.3A 2023-04-26 2023-04-26 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法 Pending CN116190824A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310460019.3A CN116190824A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310460019.3A CN116190824A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116190824A true CN116190824A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86450855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310460019.3A Pending CN116190824A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116190824A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018076813A1 (zh) * 2016-10-26 2018-05-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池均衡电路、系统及方法
CN112201866A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 欣旺达电动汽车电池有限公司 智能电芯、电池系统及电动车
WO2021022935A1 (zh) * 2019-08-08 2021-02-11 深圳职业技术学院 锂电池监控系统
WO2021164475A1 (zh) * 2020-02-21 2021-08-26 Oppo广东移动通信有限公司 电量检测装置和方法、电子设备
CN217605951U (zh) * 2022-05-11 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 电压采样芯片和车辆
CN217641488U (zh) * 2022-03-29 2022-10-21 苏州恒美电子科技股份有限公司 基于单电芯的信息采集板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018076813A1 (zh) * 2016-10-26 2018-05-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池均衡电路、系统及方法
WO2021022935A1 (zh) * 2019-08-08 2021-02-11 深圳职业技术学院 锂电池监控系统
WO2021164475A1 (zh) * 2020-02-21 2021-08-26 Oppo广东移动通信有限公司 电量检测装置和方法、电子设备
CN112201866A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 欣旺达电动汽车电池有限公司 智能电芯、电池系统及电动车
CN113594562A (zh) * 2020-09-29 2021-11-02 欣旺达电动汽车电池有限公司 电芯、电池模组、电池包及电动汽车
CN217641488U (zh) * 2022-03-29 2022-10-21 苏州恒美电子科技股份有限公司 基于单电芯的信息采集板
CN217605951U (zh) * 2022-05-11 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 电压采样芯片和车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11612951B2 (en) Universal wireless remote control for welding apparatus in harsh environments
CN217467117U (zh) 一种电池检测装置及电池检测系统
CN114779117A (zh) 一种汽车线束短路过流测试系统及方法
CN220341295U (zh) 一种无线数字化电池
CN116190824A (zh) 一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法
CN210468024U (zh) 一种电池管理系统
CN220774619U (zh) 一种电芯模组
CN215644625U (zh) 电芯和电池包
CN215178248U (zh) 无线测温预警系统
CN114002585A (zh) 一种bms模拟前端采集芯片性能测试装置及方法
CN210898636U (zh) 一种具备智能监测功能的ssts设备
CN212905966U (zh) 基于ct取电的变电站无线测温预警系统
CN210838502U (zh) 配电柜、配电装置及巡检系统
CN201955170U (zh) 电子示温腊片装置
EP3345233B1 (en) Battery management system and power connector
CN220711074U (zh) 一种新型母线始端箱
CN218350461U (zh) Bms测试工装
CN206541010U (zh) 一种锂电池保护板
CN210323296U (zh) 蓄电池巡检装置
CN218161098U (zh) 电缆连接器
CN220820187U (zh) 一种电池多功能检测装置和电池组件
CN110244153A (zh) 一种物联型低压设备监测终端
CN108120867B (zh) 过充检测模拟装置及模拟检测方法
CN203800139U (zh) 一种无线通讯锂电池控制电路
CN215681658U (zh) 一种通用式的信号传感接口模块和电缆接地箱感知门

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20230530

RJ01 Rejection of invention patent application after publication