CN205388999U - 一种具有gps功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有GPS功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统，锂电池保护系统包括锂电池保护模块及GPS模块，所述锂电池保护模块通过系统管理总线连接至所述GPS模块。所述锂电池监控系统包括上述的锂电池保护系统。实施本实用新型的有益效果是：通过GPS随时掌握该锂电池的定位信息，提高该锂电池的安全系数，并通过远程监控该锂电池达到远程查看该锂电池当前位置、速度、运动轨迹等信息，提高用户的使用体验。

Description

一种具有GPS功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池控制技术领域，更具体地说，涉及一种具有GPS功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统。

背景技术

目前，锂电池在电动工具、启动电源、EV(Electron-Volt)电动汽车等均具有广泛应用前景，但是此类产品体积小、质量轻，价值高，目前尚未具有成熟的GPS定位功能及远程监控功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术锂电池不具有GPS功能及远程监控功能的缺陷，提供一种具有GPS功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有GPS功能的锂电池保护系统，包括锂电池保护模块及GPS模块，所述锂电池保护模块通过系统管理总线连接至所述GPS模块；

所述GPS模块包括第一控制器、SIM芯片及SIM卡座；所述第一控制器连接于所述SIM芯片，所述SIM芯片连接于所述SIM卡座；

所述锂电池保护模块包括第二控制器、短路保护解除检测电路、温度检测电路、二次过充保护电路、电压采集电路、电流采集电路、放电控制电路、充电控制电路；所述短路保护电路连接于锂电池的充电负极、所述锂电池的放电正极及所述第二控制器；所述温度检测电路连接于所述第二控制器；所述二次过充保护电路连接于所述第二控制器；所述电压采集电路连接于所述锂电池的充电正极、所述锂电池的充电正极及所述第二控制器；所述电流采集电路连接于所述第二控制器及所述电压采集电路；所述放电控制电路连接于第二控制器、所述电流采集电路及所述锂电池的放电负极；所述充电控制电路连接于所述第二控制器、所述放电控制电路、所述锂电池的放电负极及所述锂电池的充电负极。

在本实用新型所述的锂电池保护系统中，所述GPS模块还包括：

SIM开关，其连接于所述SIM芯片；

USB插口，其连接于所述SIM芯片；

充电检测电路，其连接于所述SIM芯片及所述第一控制器；

BOOT选择电路，其连接于所述第一控制器；

稳压电路，其连接于所述SIM芯片；

显示灯，其连接于所述第一控制器。

在本实用新型所述的锂电池保护系统中，所述显示灯包括电量显示灯及工作显示灯。

在本实用新型所述的锂电池保护系统中，还包括：

锂电池，所述锂电池包括电池本体、电池管理单元、放电控制开关及充电控制开关；其中，所述电池本体的正极连接至所述锂电池的放电正极及充电正极；所述电池管理单元连接于所述电池本体；所述放电控制开关连接于所述电池管理单元及所述电池本体的负极；所述充电控制开关连接于所述放电控制开关、所述电池管理单元、所述锂电池的放电负极及充电负极。

在本实用新型所述的锂电池保护系统中，所述锂电池保护模块的第二控制器通过系统管理总线连接至所述GPS模块的第一控制器。

另一方面，提供一种锂电池监控系统，包括：

如上所述的锂电池保护系统；

后台服务器，其通过数据网络连接于所述GPS模块。

在本实用新型所述的锂电池监控系统中，还包括：

监控终端，其通过网络连接于所述后台服务器。

在本实用新型所述的锂电池监控系统中，所述监控终端包括固定终端及移动终端。

实施本实用新型的一种具有GPS功能的锂电池保护系统及锂电池监控系统，具有以下有益效果：通过GPS随时掌握该锂电池的定位信息，提高该锂电池的安全系数，并通过远程监控该锂电池达到远程查看该锂电池当前位置、速度、运动轨迹等信息，提高用户的使用体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型的一种具有GPS功能的锂电池保护系统框图；

图2为本实用新型的第一控制器的结构示意图；

图3为本实用新型的SIM芯片的结构示意图；

图4为本实用新型的SIM卡座的结构示意图；

图5为本实用新型的SIM开关的结构示意图；

图6为本实用新型的USB插口的结构示意图；

图7为本实用新型的充电检测电路的结构示意图；

图8为本实用新型的BOOT选择电路的结构示意图；

图9为本实用新型的STC去耦电路的结构示意图；

图10为本实用新型的稳压电路的结构示意图；

图11为本实用新型的显示灯的结构示意图；

图12为本实用新型的SIM去耦电路的结构示意图；

图13为本实用新型的第二控制器的结构示意图；

图14为本实用新型的短路保护解除检测电路的结构示意图；

图15为本实用新型的温度检测电路的结构示意图；

图16为本实用新型的二次过充保护电路的结构示意图；

图17为本实用新型的电压采集电路的结构示意图；

图18为本实用新型的电流采集电路的结构示意图；

图19为本实用新型的第一放电控制电路的结构示意图；

图20为本实用新型的第二放电控制电路的结构示意图；

图21为本实用新型的充电控制电路的结构示意图；

图22为本实用新型的锂电池的结构示意图；

图23为本实用新型的系统管理总线的结构示意图；

图24为本实用新型的一种锂电池监控系统框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提供的一种具有GPS(GlobalPositioningSystem)功能的锂电池保护系统100及锂电池监控系统200，其目的在于，通过在锂电池中设置GPS及数据通信功能，实现锂电池的远程查阅及监控。不仅提高该锂电池的安全系数，还提高用户的使用体验。

参见图1，图1为本实用新型的一种具有GPS功能的锂电池保护模系统100框图，该种具有GPS功能的锂电池保护模系统100包括锂电池保护模块2及GPS模块1，所述锂电池保护模块2通过系统管理总线10连接至所述GPS模块1。

具体的，所述GPS模块1包括：

第一控制器101，所述第一控制器101连接于所述SIM(SubscriberIdentityModule)芯片以实现GPS定位功能。参见图2，第一控制器101优选为微处理器(MCU)。

SIM芯片102，所述SIM芯片102连接于所述SIM卡座103；SIM芯片102可以读取SIM卡座103接收到的数据，返回相应的数据，并通过数据网络连接至后台服务器3，数据网络可以为GPRS(GeneralPacketRadioService)。参见图3，SIM芯片102优选为SIM908，其中，SIM908的CTS、RTS、TXD、RXD、TXD2及RXD2引脚分别连接至MCU的CTS、RTS、TXD、RXD、TXD2及RXD2引脚。

SIM卡座103，SIM卡座103可插入SIM卡，SIM卡也称为用户身份识别卡、智能卡，GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)数字移动电话机必须装上此卡方能使用。可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。参见图4，SIM卡座103优选为自弹式SIM卡座103，其CCCLK、CCRST、CCVCC及CCIO端分别连接至SIM908的CCCLK、CCRST、CCVCC及CCIO引脚。

SIM开关104，其连接于所述SIM芯片102；参见图5，SIM开关104用于对SIM908进行开机操作，其IGT2端连接至SIM908的IGT2引脚。

USB插口105，其连接于所述SIM芯片102；参见图6，USB插口105优选为miniUSB母头插口，其VCHG、TXD、RXD端连接至SIM908的VCHG、TXD、RXD引脚。

充电检测电路106，其连接于所述SIM芯片102及所述第一控制器101；参见图7，其CCP1端连接至MCU的CCP1引脚，其VCHG端连接至SIM908的VCHG引脚。

BOOT选择电路107，其连接于所述第一控制器101；参见图8，其BOOT0端连接至MCU的BOOT0引脚。

STC(单片机)去耦电路108，参见图9，用于为MCU去耦。去耦是指阻止从本电路回路交换或反馈能量到其他电路回路。

稳压电路109，其连接于所述SIM芯片102；参见图10，其EN端连接至SIM908的EN引脚。

显示灯110，其连接于所述第一控制器101；参见图11，其DS1、DS2、DS3及DS4端分别连接至MCU的DS1、DS2、DS3及DS4引脚。所述显示灯包括电量显示灯及工作显示灯。电量显示灯为DS3端对应的LED，工作显示灯为DS4对应的LED。

SIM去耦电路111，参见图12，用于为SIM芯片102去耦。

所述锂电池保护模块2包括：

第二控制器201，参见图13，第二控制器201优选为BM3398。

短路保护解除检测电路202，参见图14，所述短路保护解除检测电路202连接于锂电池5的充电负极C-、所述锂电池5的放电正极P+及所述第二控制器201。其中，所述短路保护电路连接至BM3398的VDIS引脚。

温度检测电路203，参见图15，所述温度检测电路203连接于所述第二控制器201，温度检测电路203应当与锂电池5邻近设置，从而对锂电池5进行温度检测。其中，所述温度检测电路203连接至BM3398的TEMSN及AO3引脚。

二次过充保护电路204，所述二次过充保护电路204连接于所述第二控制器201；参见图16，二次过充保护电路204的A1P、A2P、A3P及A4P端分别连接至BM3398的A1P、A2P、A3P及A4P引脚。

电压采集电路205；所述电压采集电路205连接于所述锂电池5的充电正极C+、所述锂电池5的充电正极C+及所述第二控制器201；参加图17，电压采集电路205的V1N、V1P、V2P、V3P及V4P端分别连接至BM3398的V1N、V1P、V2P、V3P及V4P引脚。

电流采集电路206，所述电流采集电路206连接于所述第二控制器201及所述电压采集电路205；参见图18，电流采集电路206的VCSP及VCSN端分别连接至第二控制器201的VCSP及VCSN引脚。

放电控制电路207，所述放电控制电路207连接于第二控制器201、所述电流采集电路206及所述锂电池5的放电负极P-；参见图19-20，放电控制电路207包括第一放电控制电路207a及第二放电控制电路207b，第一放电控制电路207a连接至第二放电控制电路207b、第二控制器201、所述电流采集电路206及所述锂电池5的放电负极P-，第一放电控制电路207a的LMON端连接至BM3398的LMON引脚。

充电控制电路208；所述充电控制电路208连接于所述第二控制器201、放电控制电路207、所述锂电池5的放电负极P-及所述锂电池5的充电负极C-。参见图21，充电控制电路208的OVP及CHDET端连接至第二控制器201的OVP及CHDET引脚。

此外，该锂电池保护模系统还包括：

锂电池5，参见图22，所述锂电池5包括：

电池本体51，所述电池本体51的正极连接至所述锂电池5的放电正极P+及充电正极C+

电池管理单元52，所述电池管理单元52连接于所述电池本体51；

放电控制开关53及充电控制开关54，所述放电控制开关53连接于所述电池管理单元52及所述电池本体51的负极；所述充电控制开关54连接于所述放电控制开关53、所述电池管理单元52、所述锂电池5的放电负极P-及充电负极C-。

特别的，参见图23，所述锂电池保护模块2的第二控制器201通过系统管理总线10连接至所述GPS模块1的第一控制器101。系统管理总线10的SDA及SCL端分别连接至BM3398的SDA及SCL引脚。

参见图24，图24为本实用新型的一种锂电池5监控系统200框图，该锂电池5监控系统200包括：

如上所述的锂电池保护模系统100；

后台服务器3，其通过数据网络连接于所述锂电池保护模系统100的GPS模块1。

监控终端4，其通过网络连接于所述后台服务器3。所述监控终端4包括固定终端41及移动终端42。固定终端41优选为固定电脑，电脑可通过网络查看锂电池5的定位、速度及轨迹等信息。移动终端42优选为手机，手机通过下载相应的APP也能够实现通过网络查看锂电池5的定位、速度及轨迹等信息。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种具有GPS功能的锂电池保护系统，其特征在于，包括锂电池保护模块及GPS模块，所述锂电池保护模块通过系统管理总线连接至所述GPS模块；

所述GPS模块包括第一控制器、SIM芯片及SIM卡座；所述第一控制器连接于所述SIM芯片，所述SIM芯片连接于所述SIM卡座；

所述锂电池保护模块包括第二控制器、短路保护解除检测电路、温度检测电路、二次过充保护电路、电压采集电路、电流采集电路、放电控制电路、充电控制电路；所述短路保护电路连接于锂电池的充电负极、所述锂电池的放电正极及所述第二控制器；所述温度检测电路连接于所述第二控制器；所述二次过充保护电路连接于所述第二控制器；所述电压采集电路连接于所述锂电池的充电正极、所述锂电池的充电正极及所述第二控制器；所述电流采集电路连接于所述第二控制器及所述电压采集电路；所述放电控制电路连接于第二控制器、所述电流采集电路及所述锂电池的放电负极；所述充电控制电路连接于所述第二控制器、所述放电控制电路、所述锂电池的放电负极及所述锂电池的充电负极。

2.根据权利要求1所述的锂电池保护系统，其特征在于，所述GPS模块还包括：

SIM开关，其连接于所述SIM芯片；

USB插口，其连接于所述SIM芯片；

充电检测电路，其连接于所述SIM芯片及所述第一控制器；

BOOT选择电路，其连接于所述第一控制器；

稳压电路，其连接于所述SIM芯片；

显示灯，其连接于所述第一控制器。

3.根据权利要求2所述的锂电池保护系统，其特征在于，所述显示灯包括电量显示灯及工作显示灯。

4.根据权利要求1所述的锂电池保护系统，其特征在于，还包括：

锂电池，所述锂电池包括电池本体、电池管理单元、放电控制开关及充电控制开关；其中，所述电池本体的正极连接至所述锂电池的放电正极及充电正极；所述电池管理单元连接于所述电池本体；所述放电控制开关连接于所述电池管理单元及所述电池本体的负极；所述充电控制开关连接于所述放电控制开关、所述电池管理单元、所述锂电池的放电负极及充电负极。

5.根据权利要求1所述的锂电池保护系统，其特征在于，所述锂电池保护模块的第二控制器通过系统管理总线连接至所述GPS模块的第一控制器。

6.一种锂电池监控系统，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的锂电池保护系统；

后台服务器，其通过数据网络连接于所述GPS模块。

7.根据权利要求6所述的锂电池监控系统，其特征在于，还包括：

监控终端，其通过网络连接于所述后台服务器。

8.根据权利要求7所述的锂电池监控系统，其特征在于，所述监控终端包括固定终端及移动终端。