CN213280106U - 一种锂电池组数据传输系统 - Google Patents

Abstract

一种锂电池组数据传输系统，包括MCU模块也即微控制单元模块以及与其通讯连接的一线通模块、RS‑485模块、蓝牙模块，且所述的一线通模块、RS‑485模块分别以其对应的协议与BMS保护板通讯连接，蓝牙模块与手机APP通讯连接。本实用新型集成了锂电池组上常用的一线通通讯和RS‑485通讯，兼容两种通讯方式对应的协议，可直观的在APP上显示锂电池组内部的数据参数，免去了繁多的设备和复杂的接线过程；同时还具备在线参数设置功能，操作者可在APP上直接设置相关参数，MCU会将相关参数通过一线通通讯或RS‑485通讯的方式对BMS保护板进行参数设置。

Description

一种锂电池组数据传输系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池组数据传输领域，具体涉及一种锂电池组数据传输系统。

背景技术

锂电池在各行业中有着广泛的应用，例如纯电动汽车，尤其是随着电动汽车的发展，目前在售后分析或者研发过程中，读取锂电池组内部数据通常使用通讯模块接锂电池组通讯线，通过电脑上位机通过通讯模块读取参数的方式。该方式对售后和研发人员来说需要携带电脑、通讯模块等多种设备，且接线复杂，操作繁琐，影响操作效率。

一方面，上位机软件专业化程度高，非专业人员不易理解软件上所表达的信息，通常需要将通讯报文进行截取，发给BMS工程师进行解析才可知道锂电池组内部相关参数，影响分析效率；另一方面，在设置BMS保护板参数时，往往需要由软件工程师在程序中设置好参数后，将锂电池组拆包后重新对保护板进行烧写。该操作专业程度高，且会造成开发人员工作繁复。

实用新型内容

根据背景技术提出的问题，本实用新型提供一种锂电池组数据传输系统来解决，接下来对本实用新型做进一步地阐述。

一种锂电池组数据传输系统，其特征在于：包括MCU模块也即微控制单元模块以及与其通讯连接的一线通模块、RS-485模块、蓝牙模块，且所述的一线通模块、RS-485模块分别以其对应的协议与BMS保护板通讯连接，蓝牙模块与手机APP通讯连接。

所述一线通模块的通讯电路为：ONE_BUS端接锂电池组的一线通接口，ONE_BUS端通过电阻R4连接光电耦合器U1的一输出端，同时光电耦合器U1的另一输出端接地，电阻R4与光电耦合器U1间的节点通过电阻R5接地，电阻R4与ONE_BUS端间的节点通过电阻R6接5V电压；ONE_TX为数据传输系统的MCU数据发送端，通过串联的电阻R1、R2连接至光电耦合器U1的一输入端，另一输入端通过电阻R3接3.3V电压；电阻R1、R2间的节点连接三极管Q1基极，发射极连接至光电耦合器U1的输入端，集电极接地；ONE_RX为数据传输系统MCU的数据接受端，连接至光电耦合器U2的一输出端并通过电阻R8接地，同时另一输出端接3.3V电压；光电耦合器U2的一输入端通过串联的电阻R9、R10接5V电压，另一输入端连接至三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极通过串联的电阻R11、R7连接至ONE_BUS端，发射极接地，同时，电阻R11、R7间的节点通过电阻R12接地。

所述RS-485通讯模块的通讯电路是：485_A、485_B接锂电池组RS-485通讯接口，485_TX为数据传输系统MCU数据发送端，485_RX为数据传输系统MCU数据接收端，485_EN为数据传输系统MCU通道使能端；485_TX、485_RX、485_EN分别连接至U4收发器，485_A、485_B分别通过电阻R18、R17连接至U4收发器，电阻R17、R18至U4收发器间的节点连接有并联的电阻R16、TVS管D4，电阻R17至U4收发器间的节点通过TVS管D3接地，电阻R18至U4收发器间的节点通过TVS管D5接地。

作为优选地，ONE_BUS端还通过TVS管D1接地，电阻R9、R10间的节点通过TVS管D2接地，避免引线上的干扰造成电路器件的损坏，提高通讯稳定性。

可选地，所述蓝牙模块的通讯电路为：BLE_TX为数据传输系统MCU蓝牙数据发送端，BLE_RX为数据传输系统MCU蓝牙数据接收端；数据传输系统MCU将BMS保护板上传的数据经BLE_TX端口发送至蓝牙模块，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP；而手机APP将操作者设置的参数经蓝牙传输的形式发送至蓝牙模块，蓝牙模块经BLE_RX端口发送至数据传输系统MCU。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型集成了锂电池组上常用的一线通通讯和RS-485通讯，兼容两种通讯方式对应的协议，MCU接收到锂电池组上传的报文数据后，以蓝牙通讯协议的格式，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP，在APP上对数据进行解析，即可直观的在APP上显示锂电池组内部的数据参数，免去了繁多的设备和复杂的接线过程；同时还具备在线参数设置功能，操作者可在APP上直接设置相关参数，参数信息会通过蓝牙传输形式发送至数据传输系统，MCU会将相关参数通过一线通通讯或RS-485通讯的方式对BMS保护板进行参数设置。

附图说明

图1：本实用新型的模块结构示意图。

图2：一线通模块的通讯电路图。

图3：RS-485通讯模块的通讯电路图。

图4：蓝牙模块的通讯电路图。

具体实施方式

接下来结合附图图1-图4对本实用新型的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种锂电池组数据传输系统，将电池组的状态与内部数据传输至手机APP，包括MCU模块也即微控制单元模块以及与其通讯连接的一线通模块、RS-485模块、蓝牙模块，且所述的一线通模块、RS-485模块分别以其对应的协议与BMS保护板通讯连接，蓝牙模块与手机APP通讯连接。

锂电池组数据传输系统上集成了锂电池组上常用的一线通通讯和RS-485通讯，兼容两种通讯方式对应的协议，MCU模块接收到锂电池组上传的报文数据后，以蓝牙通讯协议的格式，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP，在APP上对数据进行解析，即可直观的在APP上显示锂电池组内部的数据参数，免去了繁多的设备和复杂的接线过程。

本实施例所述的系统同时还具备在线参数设置功能，操作者可在APP上直接设置相关参数，参数信息会通过蓝牙传输形式发送至数据传输系统，MCU会将相关参数通过一线通通讯或RS-485通讯的方式对BMS保护板进行参数设置。

当BMS保护板与MCU模块通过一线通模块通讯连接时，参考附图2所示的一线通模块，通讯电路为：ONE_BUS端接锂电池组的一线通接口，ONE_BUS端通过电阻R4连接光电耦合器U1的一输出端，同时光电耦合器U1的另一输出端接地，电阻R4与光电耦合器U1间的节点通过电阻R5接地，电阻R4与ONE_BUS端间的节点通过电阻R6接5V电压；ONE_TX为数据传输系统的MCU数据发送端，通过串联的电阻R1、R2连接至光电耦合器U1的一输入端，另一输入端通过电阻R3接3.3V电压；电阻R1、R2间的节点连接三极管Q1基极，发射极连接至光电耦合器U1的输入端，集电极接地。

ONE_RX为数据传输系统MCU的数据接受端，连接至光电耦合器U2的一输出端并通过电阻R8接地，同时另一输出端接3.3V电压；光电耦合器U2的一输入端通过串联的电阻R9、R10接5V电压，另一输入端连接至三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极通过串联的电阻R11、R7连接至ONE_BUS端，发射极接地，同时，电阻R11、R7间的节点通过电阻R12接地。

ONE_BUS端还通过TVS管D1接地，电阻R9、R10间的节点通过TVS管D2接地，避免引线上的干扰造成电路器件的损坏，提高通讯稳定性。

基于一线通模块的通讯电路，可以实现：锂电池组数据读取：当BMS保护板发送为低电平信号时，三极管Q2不导通，ONE_RX被R8拉至低电平，即数据传输系统MCU接收到低电平；当BMS保护板发送为高电平信号时，经电阻R4、R5、R6、R7、R11、R12分压后，三极管Q2导通，光电耦合器U2导通，ONE_RX为高电平，即数据传输系统MCU接收到高电平。

锂电池组参数写入：当ONE_TX发送为低电平信号时，光电耦合器U1导通，三极管Q1导通，ONE_BUS被拉低至低电平，即BMS保护板接收到低电平；当ONE_TX发送为高电平信号时，光电耦合器U1不导通，三极管Q1不导通，ONE_BUS被拉至高电平，即BMS保护板接收到高电平。

当BMS保护板与MCU模块通过RS-485通讯模块通讯连接时，参考附图3所示的RS-485通讯模块，通讯电路为：485_A、485_B接锂电池组RS-485通讯接口，485_TX为数据传输系统MCU数据发送端，485_RX为数据传输系统MCU数据接收端，485_EN为数据传输系统MCU通道使能端；485_TX、485_RX、485_EN分别连接至U4收发器，485_A、485_B分别通过电阻R18、R17连接至U4收发器，电阻R17、R18至U4收发器间的节点连接有并联的电阻R16、TVS管D4，电阻R17至U4收发器间的节点通过TVS管D3接地，电阻R18至U4收发器间的节点通过TVS管D5接地。

数据传输系统MCU发送的数据经U4收发器，将数据转换为RS-485格式发送至BMS保护板；而BMS保护板发送数据经U4收发器转换后，由数据传输系统MCU读取。

MCU模块也通过蓝牙模块与手机APP通讯连接，而蓝牙模块的通讯电路为现有技术，本实施例提供附图4所示的电路：BLE_TX为数据传输系统MCU蓝牙数据发送端，BLE_RX为数据传输系统MCU蓝牙数据接收端。

数据传输系统MCU将BMS保护板上传的数据经BLE_TX端口发送至蓝牙模块，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP；而手机APP将操作者设置的参数经蓝牙传输的形式发送至蓝牙模块，蓝牙模块经BLE_RX端口发送至数据传输系统MCU。

本实用新型集成了锂电池组上常用的一线通通讯和RS-485通讯，兼容两种通讯方式对应的协议，MCU接收到锂电池组上传的报文数据后，以蓝牙通讯协议的格式，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP，在APP上对数据进行解析，即可直观的在APP上显示锂电池组内部的数据参数，免去了繁多的设备和复杂的接线过程；同时还具备在线参数设置功能，操作者可在APP上直接设置相关参数，参数信息会通过蓝牙传输形式发送至数据传输系统，MCU会将相关参数通过一线通通讯或RS-485通讯的方式对BMS保护板进行参数设置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种锂电池组数据传输系统，其特征在于：

包括MCU模块也即微控制单元模块以及与其通讯连接的一线通模块、RS-485模块、蓝牙模块，且所述的一线通模块、RS-485模块分别以其对应的协议与BMS保护板通讯连接，蓝牙模块与手机APP通讯连接；

所述一线通模块的通讯电路为：

ONE_BUS端接锂电池组的一线通接口，ONE_BUS端通过电阻R4连接光电耦合器U1的一输出端，同时光电耦合器U1的另一输出端接地，电阻R4与光电耦合器U1间的节点通过电阻R5接地，电阻R4与ONE_BUS端间的节点通过电阻R6接5V电压；ONE_TX为数据传输系统的MCU数据发送端，通过串联的电阻R1、R2连接至光电耦合器U1的一输入端，另一输入端通过电阻R3接3.3V电压；电阻R1、R2间的节点连接三极管Q1基极，发射极连接至光电耦合器U1的输入端，集电极接地；

ONE_RX为数据传输系统MCU的数据接受端，连接至光电耦合器U2的一输出端并通过电阻R8接地，同时另一输出端接3.3V电压；光电耦合器U2的一输入端通过串联的电阻R9、R10接5V电压，另一输入端连接至三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极通过串联的电阻R11、R7连接至ONE_BUS端，发射极接地，同时，电阻R11、R7间的节点通过电阻R12接地；

所述RS-485通讯模块的通讯电路是：

485_A、485_B接锂电池组RS-485通讯接口，485_TX为数据传输系统MCU数据发送端，485_RX为数据传输系统MCU数据接收端，485_EN为数据传输系统MCU通道使能端；485_TX、485_RX、485_EN分别连接至U4收发器，485_A、485_B分别通过电阻R18、R17连接至U4收发器，电阻R17、R18至U4收发器间的节点连接有并联的电阻R16、TVS管D4，电阻R17至U4收发器间的节点通过TVS管D3接地，电阻R18至U4收发器间的节点通过TVS管D5接地。

2.根据权利要求1所述的锂电池组数据传输系统，其特征在于：

ONE_BUS端通过TVS管D1接地，电阻R9、R10间的节点通过TVS管D2接地。

3.根据权利要求1所述的锂电池组数据传输系统，其特征在于：

所述蓝牙模块的通讯电路为：BLE_TX为数据传输系统MCU蓝牙数据发送端，BLE_RX为数据传输系统MCU蓝牙数据接收端；

数据传输系统MCU将BMS保护板上传的数据经BLE_TX端口发送至蓝牙模块，通过蓝牙传输的形式将数据发送至手机APP；而手机APP将操作者设置的参数经蓝牙传输的形式发送至蓝牙模块，蓝牙模块经BLE_RX端口发送至数据传输系统MCU。

Images