CN204190462U - 一种实现充电器与电池之间数据通信的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，包括：连接充电器与电池以实现对电池进行充电的双绞铜芯线；分别设置在充电器与电池之上以实现两者之间进行数据传输的装置，其中所述装置包括：线路隔离单元，控制单元，电平转换单元；设置在所述双绞铜芯线的其中一根铜芯线上以实现充电和数据传输切换的控制开关。本实用新型的装置采用载波技术，将监测得到的数据调制成模拟信号在电源线上传输，用于实时传递充电器和电池间的电压、电流、温度等参数及其它状态信号，其通过在双绞的铜芯线完成充电和数据通讯，相对CAN总线和USB总线而言，协议简单、开发周期短、成本低、安装方便、利于维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在电源线上传输数据的通讯技术，特别涉及实现充电器与电池之间数据通信的装置，以实现充电器充电、电池放电以及充电器对电池进行管理的自动控制。
背景技术
目前锂电池因其体积小、重量轻、能量高、使用寿命长和稳定性好等特点已被广泛使用在各种仪器设备中。锂电池的单体额定电压为3.6V，而大容量的锂电池越来越多被使用，48V及以下电压的锂电池单元在工业储能中应用率很高，这就需要锂电池由多个单体电池串联构成。由于锂电池的固有特性，需要对该数量的电池单体进行精确监测，以保障电池单元的安全性，提高电池使用效率及寿命。
电池监测的数据需传给电池管理单元，便于调节充电器。目前市面上的充电器和电池间通讯采用CAN总线或USB总线进行通讯，这些总线独立于电源线，协议复杂。
实用新型内容
本实用新型设计开发了一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，本实用新型的装置采用载波技术，将监测得到的数据调制成模拟信号在电源线上传输，用于实时传递充电器和电池间的电压、电流、温度等参数及其它状态信号，其通过在双绞的铜芯线完成充电和数据通讯，相对CAN总线和USB总线而言，协议简单、开发周期短、成本低、安装方便、利于维护。
本实用新型提供的技术方案为：
一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，包括：
连接充电器与电池以实现对电池进行充电的双绞铜芯线；
分别设置在充电器与电池之上以实现两者之间进行数据传输的装置，装置在充电器和电池上成对使用，当一端为调制模式时，另一端则设置为解调模式，
其中所述装置包括：
线路隔离单元，其由电容和变压器组成，所述电容的一端与双绞铜芯线电连接，另一端与变压器电连接，其采用电容和变压器双重措施隔离来自线路(L+、L-)的高电压、大电流信号，隔离直流信号，提取和耦合载波信号。
控制单元，所述控制单元采用MCU微处理器，所述MCU微处理器通过模式设置来决定调制解调单元处在调制状态还是解调状态；实现RS232转换单元只有在收发数据时才工作，其他时候处在低功耗模式，所述MCU微处理器电连接有调制解调器，所述调制调调器与变压器电连接，所述调制解调器是整个模块的核心，其用于将模拟信号转换成数字信号转发给控制单元或将控制单元发出的数字信号转换成模拟信号；
电平转换单元，所述电平转换单元采用RS232接口，且所述RS232接口与所述MCU微处理器电连接，实现RS232接口信号(EIA_232)电平和TTL电平的双向电平转换；
设置在所述双绞铜芯线的其中一根铜芯线上以实现充电和数据传输切换的控制开关，充电器在传输数据时将线路上的开关置于断开的状态，以实现在传输数据时L+，L-线路只供装置使用，线路与充电器和电池隔离；
所述电平转换单元、MCU微处理器分别与充电器、电池电连接。
优选的是，所述变压器和调制解调器之间设置有解调线路和调制线路，所述调制线路上还设置有放大器。装置处在调制模式时，RS232转换单元将从充电器(或电池)获得的RS232接口信号(EIA_232)电平转换为TTL电平给控制单元，控制单元再通过数据总线发送给调制解调单元；装置处在解调模式时，调制解调单元将线路上获取的模拟信号转换为数字信号送给控制单元，RS232转换单元将收到控制单元的TTL电平转换为RS232接口信号(EIA_232)电平，并转发到充电器(或电池)。
优选的是，所述MCU微处理器上还连接有电源转换模块，用于提供给装置工作电源，所述电源转换模块分别与充电器、电池连接。
优选的是，所述RS232接口上设置有模式控制引脚，用于接收充电器(或电池)给出的模式控制引脚信号实现调制和解调模式的转换。
本实用新型的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，本实用新型的装置采用载波技术，将监测得到的数据调制成模拟信号在电源线上传输，用于实时传递充电器和电池间的电压、电流、温度等参数及其它状态信号，其通过在双绞的铜芯线完成充电和数据通讯，相对CAN总线和USB总线而言，协议简单、开发周期短、成本低、安装方便、利于维护。
本实用新型的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，充电器通过本装置周期性查询电池的电压、电流、温度等数据，以判断电池是否过冲、过放、过热等状态，并根据电池传来的数据，通过本装置实时动态调节充电器是否充电、充电电流大小等参数，防止过充电、过放电对电池损伤。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置的结构示意图；
图2为本实用新型所述的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置与充电器、电池的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示，本实用新型提供一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，包括：
连接充电器100与电池200以实现对电池200进行充电的双绞铜芯线300；
分别设置在充电器100与电池200之上以实现两者之间进行数据传输的装置400，其中所述装置400包括：
线路隔离单元410，其由电容411和变压器412组成，所述电容411的一端与双绞铜芯线300电连接，另一端与变压器412电连接；
控制单元420，所述控制单元420采用MCU微处理器421，所述MCU微处理器421电连接有调制解调器422，所述调制调调器422与变压器412电连接；
电平转换单元430，所述电平转换单元430采用RS232接口431，且所述RS232接口431与所述MCU微处理器421电连接；
设置在所述双绞铜芯线300的其中一根铜芯线上以实现充电和数据传输切换的控制开关310；
所述电平转换单元430、MCU微处理器421分别与充电器100、电池200电连接。
所述变压器412和调制解调器422之间设置有解调线路和调制线路，所述调制线路上还设置有放大器423。
所述MCU微处理器421上还连接有电源转换模块440，所述电源转换模块440分别与充电器100、电池200连接。
所述RS232接口431上设置有模式控制引脚431(a)。
本实用新型的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，本实用新型的装置采用载波技术，将监测得到的数据调制成模拟信号在电源线上传输，用于实时传递充电器和电池间的电压、电流、温度等参数及其它状态信号，其通过在双绞的铜芯线完成充电和数据通讯，相对CAN总线和USB总线而言，协议简单、开发周期短、成本低、安装方便、利于维护。
本实用新型的一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，充电器通过本装置周期性查询电池的电压、电流、温度等数据，以判断电池是否过冲、过放、过热等状态，并根据电池传来的数据，通过本装置实时动态调节充电器是否充电、充电电流大小等参数，防止过充电、过放电对电池损伤。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种实现充电器与电池之间数据通信的装置，其特征在于，包括：
连接充电器与电池以实现对电池进行充电的双绞铜芯线；
分别设置在充电器与电池之上以实现两者之间进行数据传输的装置，其中所述装置包括：
线路隔离单元，其由电容和变压器组成，所述电容的一端与双绞铜芯线电连接，另一端与变压器电连接；
控制单元，所述控制单元采用MCU微处理器，所述MCU微处理器电连接有调制解调器，所述调制调调器与变压器电连接；
电平转换单元，所述电平转换单元采用RS232接口，且所述RS232接口与所述MCU微处理器电连接；
设置在所述双绞铜芯线的其中一根铜芯线上以实现充电和数据传输切换的控制开关；
所述电平转换单元、MCU微处理器分别与充电器、电池电连接。
2.如权利要求1所述的实现充电器与电池之间数据通信的装置，其特征在于，所述变压器和调制解调器之间设置有解调线路和调制线路，所述调制线路上还设置有放大器。
3.如权利要求1所述的实现充电器与电池之间数据通信的装置，其特征在于，所述MCU微处理器上还连接有电源转换模块，所述电源转换模块分别与充电器、电池连接。
4.如权利要求1所述的实现充电器与电池之间数据通信的装置，其特征在于，所述RS232接口上设置有模式控制引脚。
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|---|---|---|---|---|
| CN108418261A (zh) * | 2017-02-10 | 2018-08-17 | 立锜科技股份有限公司 | 具有通信功能的可充电电池及其中的电池控制电路 |
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| CN112771753A (zh) * | 2018-09-21 | 2021-05-07 | 罗伯特·博世有限公司 | 电池系统和用于运行电池系统的方法 |
| CN113556143A (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-26 | 炬芯科技股份有限公司 | 一种通信方法、通信电路及通信系统 |
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