CN208297678U - 一种动力电池箱信息采集仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池箱信息采集仪。它包括壳体和内部电路，所述的内部电路包括处理器、显示屏、无线通信模块、电池充电电路、电池电量采集电路、供电电路、高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块，所述的显示屏、无线通信模块、电池充电电路、电池电量采集电路、供电电路、高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块均与处理器连接。本实用新型的有益效果是：能够方便的随身携带到PACK包仓库对PACK包进行逐个测量，测试简单方便，并且能够快速的采集PACK包信息，能够大大提高检测速度，结构简单，操作方便。

Description

一种动力电池箱信息采集仪

技术领域

本实用新型涉及电动汽车相关技术领域，尤其是指一种动力电池箱信息采集仪。

背景技术

随着社会逐渐发展和国家政策的大力支持，新能源电动汽车需求量不断增大。电池组作为电动汽车的核心部分，电池组的质量直接影响着电动汽车的寿命及发展。如何准确地测量电池组的电性能参数和电池组的检测速度制约着电动汽车的生产速度。

针对PACK包(电池包)的质量，过去只能肉眼判断，采用多种仪器配合检测的方法，这二种方法都存在很大问题。一方面，单纯靠外观检测，电池箱内部的性能参数存在不合格或不一致的情况，影响着电动汽车的质量与电池寿命；另一方面，采用多种仪器配合检测的方法，需要用叉车将PACK包叉到指定地点进行检测，而且检测速度慢，对检测人员要求高。对每天需要用到上百PACK包的汽车生产长来说，严重跟不上生产效率低，制约着电动汽车的发展。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种携带方便且测试方便的动力电池箱信息采集仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池箱信息采集仪，包括壳体和内部电路，所述的内部电路包括处理器、显示屏、无线通信模块、电池充电电路、电池电量采集电路、供电电路、高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块，所述的显示屏、无线通信模块、电池充电电路、电池电量采集电路、供电电路、高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块均与处理器连接。

通过无线通信模块的设计，使其能够与上位机通信，将采集到的信息发送给上位机，同时上位机将检测结果发送给该采集仪；通过电池充电电路用于给该采集仪进行充电，方便该采集仪的携带；通过供电电路的设计，用于给该采集仪和PACK包进行供电；通过隔离电源电路的设计，能够方便为PACK包进行供电；通过隔离CAN模块的设计，能够方便该采集仪与PACK包进行通信。这样设计该采集仪能够方便的随身携带到PACK包仓库对PACK包进行逐个测量，测试简单方便，并且能够快速的采集PACK包信息，能够大大提高检测速度。

作为优选，所述的内部电路还包括电池电量采集电路、高压采集电路和绝缘电阻测量电路，所述的电池电量采集电路、高压采集电路和绝缘电阻测量电路均与处理器连接。通过电池电量采集电路的设计，用于采集该采集仪内部电池的电压；通过高压采集电路的设计，能够测量PACK包的开路电压；通过绝缘电阻测量电路的设计，能够测量PACK包的绝缘电阻；这样设计能够更为详尽的采集PACK包的信息，以全面了解PACK包。

作为优选，所述的内部电路还包括条码扫描头，所述的条码扫描头与处理器连接。通过条码扫描头的设计，能够扫描PACK包上的二维码或者条形码，将该信息通过无线通信模块上传给上位机，方便对该PACK包进行标记点对点处理。

作为优选，所述的内部电路还包括打印机，所述的打印机与处理器连接。通过打印机的设计将上位机检测的结果打印出来贴到PACK包上。

作为优选，所述的无线通信模块与上位机连接，所述的高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块均与PACK包连接。

作为优选，所述壳体的侧边设有充电口、充电指示灯、电源开关和开机键，所述的充电口和充电指示灯均与电池充电电路连接，所述的电源开关和开机键与供电电路连接，所述的打印机安装在壳体的上部，所述壳体的上方还设有打印走纸键和打印开机键，所述的打印走纸键和打印开机键均与打印机连接，所述的显示屏安装在壳体的下部，所述的显示屏为触摸屏，所述壳体的下端设有测试接口，所述的测试接口分别与高压采集电路、绝缘电阻测量电路、隔离电源电路和隔离CAN模块连接。整个壳体结构设计简单，且便于操作人员的使用。

本实用新型的有益效果是：能够方便的随身携带到PACK包仓库对PACK包进行逐个测量，测试简单方便，并且能够快速的采集PACK包信息，能够大大提高检测速度，结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是电池充电电路的电路原理图；

图4是隔离CAN模块的电路原理图；

图5是供电电路的电路原理图；

图6是电池电量采集电路的电路原理图；

图7是高压采集电路的电路原理图；

图8、图9是绝缘电阻测量电路的电路原理图。

图中：1.处理器，2.无线通信模块，3.电池充电电路，4.电池电量采集电路，5.供电电路，6.高压采集电路，7.绝缘电阻测量电路，8.隔离电源电路，9.隔离CAN模块，10.打印机，11.显示屏，12.条码扫描头，13.上位机，14.PACK包，15.打印走纸键，16.壳体，17.充电口，18.充电指示灯，19.电源开关，20.开机键，21.测试接口，22.打印开机键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图2所述的实施例中，一种动力电池箱信息采集仪，包括壳体16和内部电路，内部电路包括处理器1、显示屏11、无线通信模块2、电池充电电3路、电池电量采集电路4、供电电路5、高压采集电路6、绝缘电阻测量电路7、隔离电源电路8和隔离CAN模块9，显示屏11、无线通信模块2、电池充电电3路、电池电量采集电路4、供电电路5、高压采集电路6、绝缘电阻测量电路7、隔离电源电路8和隔离CAN模块9均与处理器1连接。内部电路还包括条码扫描头12，条码扫描头12与处理器1连接。内部电路还包括打印机10，打印机10与处理器1连接。无线通信模块2与上位机13连接，高压采集电路6、绝缘电阻测量电路7、隔离电源电路8和隔离CAN模块9均与PACK包14连接。

如图1所示，壳体16的侧边设有充电口17、充电指示灯18、电源开关19和开机键20，充电口17和充电指示灯18均与电池充电电3路连接，电源开关19和开机键20与供电电路5连接，打印机10安装在壳体16的上部，壳体16的上方还设有打印走纸键15和打印开机键22，打印走纸键15和打印开机键22均与打印机10连接，显示屏11安装在壳体16的下部，显示屏11为触摸屏，壳体16的下端设有测试接口21，测试接口21分别与高压采集电路6、绝缘电阻测量电路7、隔离电源电路8和隔离CAN模块9连接。

如图3所示，BT1为两块3.7V/4000mA可充电锂电池，充电芯片U1为TP5100。TP5100可直接给两节锂电池充电，充电电流可达2A，可以给电池充电的同时给整个电路提供工作电源。而且，不充电时电池通过TP5100的放电电流只有1uA，可以大大提高采集仪的待机和工作时间。电路中双色LED灯D2为充电指示灯，充电中亮红色，充满后亮绿色。信号STDBY、CHRG供处理器检测充电状态。如图4所示，该采集仪与PACK包之间通过CAN总线进行通信，其中：通信模块U15采用了周立功生产的隔离CAN模块CTM8251K(A)T。如图5所示，拨动开关P4为电源开关，轻触按键S1为开机键，关机状态下长按S1，VBS给整个电路供电。处理器启动后给控制信号POWER_ON输出高电平，使得整个电路持续有电。开机状态下，长按S1，处理器检测到POWER_IN信号为长低后，控制信号POWER_ON输出低电平，实现软关机。如图6所示，电量检测主要是处理器对电池电压进行采样，然后通过电压与电量表对比得到对应的电池电量。为了降低功耗，增加PMOS管Q5和三极管Q7通过信号ADC_EN进行开关控制，ADC_IN为分压后的电压信号，输入到处理器的ADC测量管脚。如图7所示，U19为隔离DC/DC模块为高压采集电路提供隔离的5V电源。U16为磁隔离芯片ADum1250ARZ实现处理器与AD采样芯片U18的通信信号的隔离。HVB+，HVB-为高压采样输入信号，经过运算放大器U17进行差分缩小处理后送U18进行AD采样。如图8、图9所示，处理器输出信号PWMiso与MOS管M3、运算放大器U20产生测量的低频激励信号WAVE_A。低频激励信号WAVE_A经过电阻R103，R104，R105和高压电容C74，C75后的WAVE_Out信号接到PACK包的负极。Sin_C信号经运算放大器U22电压跟随和分压后与WAVE_A_AD信号一起送入STM32F407处理器进行AD采样，后计算出WAVE_Out与AGND之间的绝缘电阻值。其中：触摸显示屏为4.3寸电阻屏，与处理器采用FSMC总线接法。通过FSMC总线操作可以提高屏幕刷新率，减少处理器在显示上的资源消耗。无线通信模块采用了成都泽耀科技有限公司的贴片Lora模块SX1278。通信频段410-441MHz，共32频道，功率1W。与处理器通过串口连接。条码扫描头采用的是的是LV-3296可以扫描条形码和二维码，与处理器通过串口连接。打印机选用的是北京思普瑞特科技的SP-T11-L21打印机。此打印机与处理器可直接通过串口进行控制打印，可以打印三防不干胶热敏打印纸，方便粘贴。打印内容能打印英文、中文、数字、和条码。处理器STM32F407ZGT6性能强大，可以很好完成采集仪的性能需求，性价比高。

综上所述，该采集仪自带锂电池供电，能够给电池包内的BMS电路供电。该采集仪与PACK包通过CAN总线通讯，能够采集PACK包内的各个单体电压。该采集仪集成了高压采集电路和绝缘电阻测试电路，能测量PACK包的开路电压和绝缘电阻。该采集仪集成了条码扫码模块能扫描PACK包的二维码或条形码。该采集仪集成了lora无线通信模块，能够在低功耗的同时，保证该采集仪能够与上位机在复杂的车间环境下进行可靠的远距离通讯。将采集和检测到的PACK包条码、单体电压、温度、开路电压、绝缘电阻信息上传给上位机。上位机进行数据的判别处理和保存，同时将判别结果下发给该采集仪。该采集仪集成了三防不干胶打印机能将上位机下发的检测结果打印出来，贴到PACK包上。

Claims (6)

1.一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，包括壳体(16)和内部电路，所述的内部电路包括处理器(1)、显示屏(11)、无线通信模块(2)、电池充电电路(3)、供电电路(5)、隔离电源电路(8)和隔离CAN模块(9)，所述的显示屏(11)、无线通信模块(2)、电池充电电路(3)、供电电路(5)、隔离电源电路(8)和隔离CAN模块(9)均与处理器(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，所述的内部电路还包括电池电量采集电路(4)、高压采集电路(6)和绝缘电阻测量电路(7)，所述的电池电量采集电路(4)、高压采集电路(6)和绝缘电阻测量电路(7)均与处理器(1)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，所述的内部电路还包括条码扫描头(12)，所述的条码扫描头(12)与处理器(1)连接。

4.根据权利要求2所述的一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，所述的内部电路还包括打印机(10)，所述的打印机(10)与处理器(1)连接。

5.根据权利要求2所述的一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，所述的无线通信模块(2)与上位机(13)连接，所述的高压采集电路(6)、绝缘电阻测量电路(7)、隔离电源电路(8)和隔离CAN模块(9)均与PACK包(14)连接。

6.根据权利要求4所述的一种动力电池箱信息采集仪，其特征是，所述壳体(16)的侧边设有充电口(17)、充电指示灯(18)、电源开关(19)和开机键(20)，所述的充电口(17)和充电指示灯(18)均与电池充电电路(3)连接，所述的电源开关(19)和开机键(20)与供电电路(5)连接，所述的打印机(10)安装在壳体(16)的上部，所述壳体(16)的上方还设有打印走纸键(15)和打印开机键(22)，所述的打印走纸键(15)和打印开机键(22)均与打印机(10)连接，所述的显示屏(11)安装在壳体(16)的下部，所述的显示屏(11)为触摸屏，所述壳体(16)的下端设有测试接口(21)，所述的测试接口(21)分别与高压采集电路(6)、绝缘电阻测量电路(7)、隔离电源电路(8)和隔离CAN模块(9)连接。