CN210089877U - 一种电池系统温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及RFID通信技术领域，特别涉及一种电池系统温度检测装置。该电池系统温度检测装置的RFID温度传感器为薄型传感器，包括射频接收装置和射频发出装置，射频接收装置安装在所述电池管理单元内，包括与电池管理单元的控制单元MCU电连接的RF射频读写模块，射频发出装置包括RF温度采集芯片，用于贴装在各个待测温度位置。采用RF射频技术、体积小、高精度、无源温度检测，可以节省系统空间、可以深入检测内部温度、安装灵活方便、可采集到任何容易发热器件的温度、不需要采集线束、绝缘措施简单、高精度温度采集、超低功耗。

Description

一种电池系统温度检测装置

技术领域

本实用新型涉及RFID通信技术领域，特别涉及一种电池系统温度检测装置。

背景技术

电池管理系统是通过采集电池温度、电池电压、电池电流、电池阻抗、电池系统各种数据与状态，并基于采集的数据与状态对电池系统进行热管理、安全管理、均衡管理、功率控制等管理功能的电子设备，同时也可配置具备数据记录、通讯等功能。

为了采集电池温度，电池管理系统需要配置测温装置。目前，电池系统中用于检测电池组关键温度的温度探头具有如下缺点：体积过大，安装不方便，采集点受限，不利于电池系统小型化；采集温度需要配套的线束时，安装不方便，大多都需要做绝缘处理和耐高温，成本高；电池系统常规使用的温度传感器精度不高，一般在±1℃，最大正公差与最大负公差相差达到了2℃，不利于电池系统的热管理。且电池系统采用板载的温度传感器未能深入检测温度，而电池系统的温度采集使用有源采集，功耗高，使得电池系统的温度采集点不方便扩展，有些容易发热的器件温度未能采集。并且，电池系统的温度采集不能进行无线远程读取和控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种无需进行复杂的布线，而且成本相对较低的一种电池系统温度检测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电池系统温度检测装置，包括电池管理单元以及与所述电池管理单元通信连接的RFID温度传感器，所述RFID温度传感器为薄型传感器，包括射频接收装置和射频发出装置；所述射频接收装置安装在所述电池管理单元内，包括与电池管理单元的控制单元MCU电连接的RF射频读写模块，所述射频发出装置包括RF温度采集芯片，所述RF射频读写模块和所述RF温度采集芯片之间通过收发天线通信。

其中，所述RF温度采集芯片包括三极管，所述三极管集电极的集电极连接有RFID发射管U4，所述三极管集电极的基极连接有或非门电路，所述或非门电路的一个或非门信号输入端连接到所述收发天线的信号输出端。

其中，所述RFID发射管U4是型号为TSAL6200的RFID发射管。

其中，所述RF射频读写模块包括RFID接收探头U3，所述RFID接收探头U3经三极管逻辑电路连接到所述控制单元MCU。

其中，包括型号为SN65LBC184的控制单元MCU。

其中，还包括RS485通信电路，其包括连接到该控制单元MCU的RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信。

其中，所述RS485通信接口设有RS485通信芯片，所述RF射频读写模块一方面分别与多个RF温度采集芯片通信，另一方面分别连接到所述RS485通信芯片。

其中，所述控制单元MCU和RS485通信接口之间串接有自恢复保险丝F1。

有益效果：该电池系统温度检测装置的RFID温度传感器为薄型传感器，包括射频接收装置和射频发出装置，射频接收装置安装在所述电池管理单元内，包括与电池管理单元的控制单元MCU电连接的RF射频读写模块，射频发出装置包括RF温度采集芯片，用于贴装在各个待测温度位置。采用RF射频技术、体积小、高精度、无源温度检测，可以节省系统空间、可以深入检测内部温度、安装灵活方便、可采集到任何容易发热器件的温度、不需要采集线束、绝缘措施简单、高精度温度采集、超低功耗。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是一种电池系统温度检测装置的通信连接示意图。

图2是一种电池系统温度检测装置的RS485通信电路图。

图3是一种电池系统温度检测装置的RF温度采集芯片图。

图4是一种电池系统温度检测装置的RF射频读写模块图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，该电池系统温度检测装置，包括电池管理单元以及与电池管理单元通信连接的RFID温度传感器，RFID温度传感器为薄型传感器，包括射频接收装置和多个射频发出装置1到n；射频接收装置安装在电池管理单元内，包括与电池管理单元的控制单元MCU电连接的RF射频读写模块，射频发出装置包括RF温度采集芯片，RF射频读写模块和RF温度采集芯片之间通过成对的收发天线通信。该电池系统温度检测装置还包括RS485通信电路，其包括连接到该控制单元MCU的RS485通信接口，RS485通信接口通过RS485总线与上位机设备或PC机通信，实现电池系统现场与上位机设备或PC机之间的数据传输。

该RFID收发装置包括如图2所示的RS485通信电路，RS485通信电路包括型号为SN65LBC184的控制单元MCU和连接到该控制单元MCU的RS485通信接口，RS485通信接口用于与上位机设备或PC机2通信，LED指示灯15的信号输入端连接到控制单元MCU。该控制单元MCU抗干扰能力强，电磁兼容性能好的工业级专用RS485通信芯片；其工作电压为4.5V--7V，工作温度为-40℃～85℃，静电等级能达到四级，数据传输速率在电噪声环境中可达250kbps。控制单元MCU和RS485通信接口之间串接有自恢复保险丝F1，用于防止过流损坏控制单元MCU，控制单元MCU的A、B管脚是可以快速响应过压保护IO口的瞬态管，并且在A、B管脚外围电路上加上下拉电阻3.3kΩ，增强A、B管脚的带负载能力。

该RFID收发装置还包括由如图3所示的RF温度采集芯片和如图4所示的RF射频读写模块组成的射频通信电路，RF温度采集芯片和RF射频读写模块一方面分别与智能计量仪器通信，另一方面分别与RS485通信芯片连接。RF温度采集芯片包括三极管，三极管集电极的集电极连接有型号为TSAL6200RFID发射管U4，三极管集电极的基极连接有或非门电路，或非门电路的一个或非门信号输入端连接到控制单元MCU的一个控制信号输出引脚。RF射频读写模块包括型号为HS0038RFID接收探头U3，RFID接收探头U3经三极管逻辑电路连接到控制单元MCU。RFID发射管U4是一种高效率的RFID发光二极管，具有较高的辐射功能和辐射强度，高可靠性，适合高脉冲的电流动作。RFID接收探头U3由黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高，在与小功率RFID发射管U4配合的情况下，其接收距离可达35m，能与TTL，CMOS电路兼容；其接收信号频率为38kHz，周期约为26微秒，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL电平的编码信号，并且其传输速率可800比特每秒。

RFID收发模块通过RS485通信接口接收到上位机的指令后，转发至RFID收发部份，再由RFID收发部份发射至下位机，其下位机具备RFID通信功能；下位机接收到RFID模块发射的指令后，返回相应的应答指令给RFID收发模块，RFID收发模块接收到下位指令的指令后通过本身的RS485通信接口上传至上位机，从而完成整个数据的交互过程。

该RFID收发装置的控制单元MCU状态在默认情况下为接收状态，RF温度采集芯片通过外部晶振产生38kHz的载波信号，再由或非门对发射的数据起载波调制作用，将调制后的信号经过三极管和RFID发射管发射出去；在RFID发射把数据发射出去后，控制单元MCU为发射状态，可以控制HS0038在RFID发射管发射时停止工作的功能，以防止接收与发射数据相互干扰。

该电池系统温度检测装置的温度采集的探头芯片为无源器件，可集成天线或者外加信号增强天线，且温度采集采用无线射频的方式，不需要采集线束，而且可通过软件进行精度和采样数率的无线远程控制，便于实现。该电池系统温度检测装置采用RF射频技术、体积小、高精度、无源温度检测，可以节省系统空间、可以深入检测内部温度、安装灵活方便、可采集到任何容易发热器件的温度、不需要采集线束、绝缘措施简单、高精度温度采集、超低功耗。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种电池系统温度检测装置，其特征在于，包括电池管理单元以及与所述电池管理单元通信连接的RFID温度传感器，所述RFID温度传感器为薄型传感器，包括射频接收装置和射频发出装置；所述射频接收装置安装在所述电池管理单元内，包括与电池管理单元的控制单元MCU电连接的RF射频读写模块，所述射频发出装置包括RF温度采集芯片，所述RF射频读写模块和所述RF温度采集芯片之间通过收发天线通信。

2.根据权利要求1所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，所述RF温度采集芯片包括三极管，所述三极管集电极的集电极连接有RFID发射管U4，所述三极管集电极的基极连接有或非门电路，所述或非门电路的一个或非门信号输入端连接到所述收发天线的信号输出端。

3.根据权利要求2所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，所述RFID发射管U4是型号为TSAL6200的RFID发射管。

4.根据权利要求1所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，所述RF射频读写模块包括RFID接收探头U3，所述RFID接收探头U3经三极管逻辑电路连接到所述控制单元MCU。

5.根据权利要求4所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，包括型号为SN65LBC184的控制单元MCU。

6.根据权利要求4所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，还包括RS485通信电路，其包括连接到该控制单元MCU的RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信。

7.根据权利要求6所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，所述RS485通信接口设有RS485通信芯片，所述RF射频读写模块一方面分别与多个RF温度采集芯片通信，另一方面分别连接到所述RS485通信芯片。

8.根据权利要求7所述的一种电池系统温度检测装置，其特征在于，所述控制单元MCU和RS485通信接口之间串接有自恢复保险丝F1。

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