CN218482322U - 基于总正总负通信的电池包和通讯设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于总正总负通信的电池包及通讯设备，包括电芯、通信模块、总正接口和总负接口，所述电芯连接所述总正接口和所述总负接口，所述通信模块通过所述总正接口和所述总负接口与通讯设备通信，并将接收到的信号转换成数字信号，以及将需要发送的信息转换成总正总负间的相对信号后发送至所述通讯设备，从而无需额外增加通信接口就可以与通讯设备进行通信，节约电池包的生产成本。

Description

基于总正总负通信的电池包和通讯设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及基于总正总负通信的电池包和通讯设备。

背景技术

目前，市面上的二轮电动车、三轮电动车、电动自行车和电动汽车等，均使用动力电池包作为动力源。常用的电池包为铅酸蓄电池和锂电池，由多个单体电芯组成，单体电芯的总正极电性连接至总正接口，单体电池的总负极电性连接至总负接口，再通过总正接口和总负接口与线束连接电源进行充电，或连接用电设备进行放电。

动力电池包在生产过程中，需要时常对其内部的电压、容量和温度等参数信息进行检测，经检测合格才可投放市场使用；或者是使用一段时间后，动力电池包发生故障，需要进行故障排查，也需要检测内部电压、容量和温度等参数信息；以及日常的维护中，同样需要检测动力电池包内的参数信息，以了解各单体电芯的详细情况。

现有的检测方法，是使用通讯设备与动力电池包建立通信后，获取电池包内的参数信息来进行检测，因此为了方便与通讯设备建立通信，动力电池包还需额外增加CAN或485等通信接口，通过这些通信接口与通讯设备进行通信连接，但是通信接口的增加提高了动力电池包的生产成本，不利于市场的竞争。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于总正总负通信的电池包和通讯设备，无需额外增加通信接口就可以与通讯设备建立通信，节约生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于总正总负通信的电池包，包括电芯、通信模块、总正接口和总负接口，所述电芯连接所述总正接口和所述总负接口，所述通信模块通过所述总正接口和所述总负接口与通讯设备通信，并将接收到的信号转换成数字信号，以及将需要发送的信息转换成总正总负间的相对信号后发送至所述通讯设备。

可选的，所述通信模块包括接收转换电路，所述接收转换电路连接所述总正接口和总负接口，用于接收所述通讯设备发送的信息需求信号，并转换成数字信号。

可选的，所述通信模块还包括采集电路，所述采集电路用于接收和识别所述数字信号，并根据所述数字信号采集所述电芯的数据信息。

可选的，所述通信模块还包括发送转换电路，所述发送转换电路分别连接所述采集电路、总正接口和总负接口，用于接收所述数据信息，并转换成所述总正总负间的相对信号后发送至所述通讯设备，所述相对信号包括电流信号或电压信号。

可选的，还包括控制模块，所述控制模块分别连接所述通信模块、总正接口和总负接口，根据所述通讯设备的请求通信信号来控制所述通信模块的启动和关闭。

可选的，还包括充放电开关，所述控制模块连接所述充放电开关，并在所述充放电开关断开后，控制所述通信模块启动，或者在所述通信模块关闭后，控制所述充放电开关接通。

可选的，所述接收转换电路连接所述控制模块，所述接收转换电路在接收到所述信息需求信号后反馈至所述控制模块。

可选的，所述请求通信信号包括第一请求信号或第二请求信号，所述第一请求信号为先断开所述充放电开关然后启动所述通信模块的脉冲激活信号，所述第二请求信号为直接启动所述通信模块的脉冲激活信号。

本实用新型还提供一种通讯设备，应用于上述任一项所述的基于总正总负通信的电池包，所述通讯设备与所述电池包在通信时通过总正线和总负线连接，所述通讯设备包括检测模块、发送转换模块和接收转换模块；所述检测模块用于检测所述总正线和总负线的电压信号，来判断所述电池包是否在充放电状态；所述发送转换模块用于将需要发送的信息转换成总正总负间的相对信号后发送至所述电池包；所述接收转换模块用于将接收到的信号转换成数字信号。

可选的，所述电池包在充放电状态时，所述通讯设备发送第一请求信号，所述电池包不在充放电状态时，所述通讯设备发送第二请求信号。

与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：利用电池包原有的总正接口和总负接口通过总正线和总负线与通讯设备连接，再通过通信模块将接收到的总正线和总负线之间的相对信号转换为数字信号，以及将需要发送的信息转换成通讯设备可识别的总正线和总负线之间的相对信号，实现无需额外增加通信接口就可以与通讯设备进行通信，节约电池包的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池包与通讯设备连接的示意图；

图2是本实用新型提供的通信模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1，是本实用新型提供的基于总正总负通信的电池包与通讯设备连接的示意图。电池包1具有电芯13、通信模块11、总正接口P+和总负接口P-，其中电芯13的正极B+连接至总正接口P+，电芯13的负极B-连接至总负接口P-，电芯13需要充电或放电时，通过总正接口P+和总负接口P-连接电源或用电设备进行相应工作。如图1所示，通信模块11分别连接总正接口P+和总负接口P-，在电池包1需要与通讯设备2建立通信时，总正接口P+和总负接口P-与通讯设备2通过总正线L+和总负线L-连接，通讯设备2设有与总正线L+和总负线L-连接的相应接口，可以是直接连接的接口，也可以是间接连接的接口。通信模块11用于接收通讯设备2发送的信号或者向通讯设备2发送信号，其启动后，从总正接口P+和总正接口P-处接收通讯设备2发送的信息需求信号，并将该信息需求信号转换成数字信号，数字信号可以为CPU可识别的信号，之后根据数字信号的指令，采集电芯13的数据信息，可以是电芯13的电压、内阻、温度等数据信息，并将所述数据信息转换成通讯设备2可识别的总正总负间的相对信号发送至通讯设备2，从而进行通信，无需增加其他通信接口，降低了电池包1的生产成本。

请参考图2，是本实用新型提供的通信模块的示意图。通信模块11包括接收转换电路111、采集电路112和发送转换电路113。接收转换电路111用于接收通讯设备2发送的要求提供电芯数据等的信息需求信号，并将接收到的信号转换成数字信号传送至采集电路112；采集电路112可以包括CPU,接收数字信号后通过CPU识别数字信号代表的指令，再根据指令采集通讯设备2需要的数据信息，发送至发送转换电路113；发送转换电路113将采集电路112发来的数据信息转换成通讯设备2可识别的总正总负间的相对信号，并发送至通讯设备2，从而与通讯设备2进行通信，其中，总正总负间的相对信号可以是总正线L+和总负线L-之间的电流信号或电压信号。

如图1所示，电池包1还包括充放电开关K和控制模块12，控制模块12分别连接充放电开关K、总正接口P+、总负接口P-和通信模块11，充放电开关K分别连接电芯13的负极B-和总负接口P-，以接通或断开电芯13的充放电线路。控制模块12用来控制充放电开关K的断开或接通，和控制通信模块11的启动或关闭，具体的，控制模块12是在控制充放电开关K断开后，才启动通信模块11，或者在控制通信模块11关闭后，才接通充放电开关K。电池包1需要与通讯设备2通信时，可以由通讯设备2检测判断电池包1是否在充放电状态，若电池包1在充放电状态，通讯设备2发送相应请求通信信号至控制模块12，由控制模块12先断开充放电开关K后再启动通信模块11，使通信模块11与通讯设备2建立通信连接；若电池包1不在充放电状态时，则代表充放电开关K已断开，通讯设备2发送相应的请求通信信号至控制模块12，由控制模块12直接启动通信模块11，与通讯设备2建立通信连接。确定充放电开关K在断开后才启动通信模块11，即电池包1没有在充放电工作的情况下，与通讯设备2进行通信，可以提高通信稳定性和数据信息准确性。本实施例中，控制模块12可以为CPU，充放电开关K可以为充电MOS管和放电MOS管。

具体的，接收转换电路111与控制模块12连接，在接收到通讯设备2发送来的信号后，接收转换电路111还向控制模块12反馈信号，以确认通信模块11是否成功与通讯设备2建立通信。本实施例中，通讯设备2发送请求通信信号至电池包1，由电池包1内的控制模块12接收后，根据所述请求通信信号，启动通信模块11；之后，通讯设备2会再向电池包1发送信息需求信号，接收转换电路111接收所述信息需求信号，反馈至控制模块12，控制模块12接收到反馈信号，则保持通信模块11的启动状态，使其继续与通讯设备2通信；如果控制模块12没有接收到通信模块11的反馈信号，则视为接收转换电路111没有接收到通讯设备2发送的信号，通信模块11启动不成功或与通讯设备2还没有建立通信，此时，控制模块12会控制通信模块11关闭，退出通信，并接通充放电开关K,待通讯设备2重新发送请求通信信号至控制模块12，才再次启动通信模块11。通过接收转换电路111向控制模块12反馈信号，来判断有无成功建立通信。

在一些实施例中，还可以预设接收转换电路111向控制模块12反馈信号的时间，预设时间可以是3s,控制模块12在3s内没有得到反馈则控制通信模块11关闭，通过设定反馈信号的时间来及时发现通信不成功的情况，提高建立通信的效率。预设时间还可以是10s,通信模块11在刚启动时就接收到的信号有可能是充放电线路上原有的信号，并非来自通讯设备2的信息需求信号，设置较长的反馈信号时间，可以给控制模块12更多的时间去识别反馈过来的信号，是否来自通讯设备2，如果不是，先不关闭通信模块11，继续等待下一反馈信号，如果10s内还是没有通讯设备2的信息需求信号，才关闭通信模块11。

具体的，请求通信信号包括第一请求信号或第二请求信号，第一请求信号可以是请求先断开充放电开关K后启动通信模块11的脉冲激活信号，第二请求信号可以是请求直接启动通信模块11的脉冲激活信号。如果控制模块12接收到第一请求信号，则先断开充放电开关K再启动通信模块11，如果控制模块12接收到第二请求信号，则直接启动通信模块11。

本实施例中，如图1所示，通讯设备2包括检测模块21，用于检测总正线L+和总负线L-的电压信号，即有无电压的输出或输入来判断电池包1是否在充放电状态；接收转换模块22，用于接收和转换电池包发送过来的信号；发送转换模块23，用于将需要发送的信号转换成总正线L+和总负线L-的相对信号，并向电池包1发送。

具体的，通讯设备2如果检测到总正线L+和总负线L-上有电压的输出或输入，则代表电池包1正在充电或放电，此时发送第一请求信号，由控制模块12接收后，先断开充放电开关K，停止充放电工作后，再启动通信模块11，与通讯设备2建立通信；如果检测到总正线L+和总负线L-上没有电压的输出或输入，则代表电池包1没有在进行充电或放电工作，充放电开关K已经断开，此时发送第二请求信号，控制模块12接收后直接启动通信模块11，与通讯设备2建立通信。在充放电开关K断开的状态下进行通信，能够获得较准确的电池数据信息，提高检测的准确性。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于总正总负通信的电池包，包括电芯、通信模块、总正接口和总负接口，所述电芯连接所述总正接口和所述总负接口，其特征在于：

所述通信模块通过所述总正接口和所述总负接口与通讯设备通信，并将接收到的信号转换成数字信号，以及将需要发送的信息转换成总正总负间的相对信号后发送至所述通讯设备。

2.根据权利要求1所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：所述通信模块包括接收转换电路，所述接收转换电路连接所述总正接口和总负接口，用于接收所述通讯设备发送的信息需求信号，并转换成数字信号。

3.根据权利要求2所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：所述通信模块还包括采集电路，所述采集电路用于接收和识别所述数字信号，并根据所述数字信号采集所述电芯的数据信息。

4.根据权利要求3所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：所述通信模块还包括发送转换电路，所述发送转换电路分别连接所述采集电路、总正接口和总负接口，用于接收所述数据信息，并转换成所述总正总负间的相对信号后发送至所述通讯设备，所述相对信号包括电流信号或电压信号。

5.根据权利要求2-4任一项所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块分别连接所述通信模块、总正接口和总负接口，根据所述通讯设备的请求通信信号来控制所述通信模块的启动和关闭。

6.根据权利要求5所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：还包括充放电开关，所述控制模块连接所述充放电开关，并在所述充放电开关断开后，控制所述通信模块启动，或者在所述通信模块关闭后，控制所述充放电开关接通。

7.根据权利要求6所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：所述接收转换电路连接所述控制模块，所述接收转换电路在接收到所述信息需求信号后反馈至所述控制模块。

8.根据权利要求7所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：所述请求通信信号包括第一请求信号或第二请求信号，所述第一请求信号为先断开所述充放电开关然后启动所述通信模块的脉冲激活信号，所述第二请求信号为直接启动所述通信模块的脉冲激活信号。

9.一种通讯设备，应用于权利要求1-8任一项所述的基于总正总负通信的电池包，其特征在于：

所述通讯设备与所述电池包在通信时通过总正线和总负线连接，所述通讯设备包括检测模块、发送转换模块和接收转换模块；

所述检测模块用于检测所述总正线和总负线的电压信号，来判断所述电池包是否在充放电状态；

所述发送转换模块用于将需要发送的信息转换成总正总负间的相对信号后发送至所述电池包；

所述接收转换模块用于将接收到的信号转换成数字信号。

10.根据权利要求9所述的通讯设备，其特征在于：所述电池包在充放电状态时，所述通讯设备发送第一请求信号，所述电池包不在充放电状态时，所述通讯设备发送第二请求信号。

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