一種蓄電池短距離無線數據采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子設備領域，尤其涉及一種蓄電池短距離無線數據采集系統。
【背景技術】
[0002]蓄電池作為儲存電能的裝置，蓄電池的理論設計壽命為10-15年，實際應用壽命卻只有3-5年，更有甚者，有的蓄電池使用不到一年，其充放電性能及容量就下降到底線了。這樣的供電電源的可靠性直接影響了用電設備，甚至會造成重大的經濟損失和人民財產安全。然而，在對蓄電池進行統計分析后發現，大部分早期失效的蓄電池是由于對蓄電池不合理的充放電控制造成的。
[0003]現有的蓄電池檢測系統體積十分龐大，而且需要人員現場操作，工作量大且重復繁瑣，并且具有一定的危險性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在解決以上難題，提出一種蓄電池短距離無線數據采集系統。
[0005]本實用新型包括后臺遠程控制模塊、中央收發模塊和電池檢測節點三個部分，后臺遠程控制模塊與中央收發模塊連接，中央收發模塊通過無線與多個電池檢測節點匹配連接，電池檢測節點包括電池組、防反接電路、電池管理芯片、微處理器模塊和無線通信模塊，電池組、防反接電路、電池管理芯片、微處理器模塊與無線通信模塊按照順序連接起來。
[0006]中央收發模塊采用的是ARM9微處理器S3C2440A。
[0007]電池管理芯片采用的是DS2438芯片。
[0008]微處理器模塊采用的是STC12LE5A60S2芯片
[0009]無線通信模塊采用的是CC2430芯片。
[0010]由于采用以上技術方案，本實用新型有如下有益效果。
[0011]I.本實用新型采用了防反接電路，可以防止由于操作失誤將蓄電池的正負極接反，當極性接反時，場效應管IRF540的柵極和源極沒有正向的壓降，場效應管工作在截止狀態，用電設備無法和蓄電池接通，從而保護了用電設備和蓄電池。
[0012]2.本實用新型由于采用了DS2438電池管理芯片，其片內13位精度溫度傳感器，最小分辨率0.03125，免去在電池塊內設裝熱敏電阻；片內10位二通道電壓A/D轉換器，最小分辨率為IOmV;片內模數轉換器可進行電池電壓監測，從而可判定充電和放電的結束；片內10位電流A/D轉換器，積分電流累加器可實時記錄電池流人、流出電流的總量，便于統計電量;片內40字節非易失性用戶存儲器。可用于存放電池特殊參數;片內逝去時間計數器，完成充放電的時間計時；由于集成了以上多種功能，使得系統在保證了強大的功能的同時體積也很小。
【附圖說明】
[0013]圖I為系統整體整體結構圖。
[0014]圖2為防反接電路圖。
[0015]圖3為電池管理芯片電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型進行進一步說明。
[0017]如圖I所示:本實用新型包括后臺遠程控制模塊1、中央收發模塊2和電池檢測節點3三部分，后臺遠程控制模塊I與中央收發模塊2連接，中央收發模塊2通過無線與多個電池檢測節點3匹配連接，電池檢測節點3包括電池組301、防反接電路302、電池管理芯片303、微處理器模塊304和無線通信模塊305，電池組301、防反接電路302、電池管理芯片303、微處理器模塊304與無線通信模塊305按照順序連接起來。
[0018]中央收發模塊2采用的是ARM9微處理器S3C2440A。中央收發模塊的主要的功能是將采集到的蓄電池的數據接收過來，并且對接收到的數據通過有線(RS232或USB)或無線的形式轉發到后臺遠程控制模塊，或者根據設置的參數的上下限標準進行報警、提示等。中央收發模塊同樣可以采用微處理器和CRM24L01構成，而通訊的協議可以自己定制。在本系統中，中央收發模塊中微處理器盡量要選擇存儲空間比較大的，所以我們選擇ARM9微處理器S3C2440A。
[0019]如圖2所示:本系統采用了防反接電路302，可以防止由于操作失誤將蓄電池的正負極接反，當極性接反時，場效應管IRF540的柵極和源極沒有正向的壓降，場效應管工作在截止狀態，用電設備無法和蓄電池接通，從而保護了用電設備和蓄電池。
[0020]如圖3所示：電池管理芯片303采用的是DS2438芯片。它是Dallas公司推出的智能電池監視器。該器件是為了解決便攜式電子產品電池工作狀態的實時監測而推出的。該產品功能強大，體積小，接口簡單，等優點，片內13位精度溫度傳感器，最小分辨率
0.03125，免去在電池塊內設裝熱敏電阻；片內10位二通道電壓A/D轉換器，最小分辨率為IOmV;片內模數轉換器可進行電池電壓監測，從而可判定充電和放電的結束；片內10位電流A/D轉換器，積分電流累加器可實時記錄電池流人、流出電流的總量，便于統計電量;片內40字節非易失性用戶存儲器。可用于存放電池特殊參數;片內逝去時間計數器，完成充放電的時間計時;僅需一根線就能實現雙向數據傳輸。DS2438為單總線器件，它與DS18B20 一樣具有64位全球唯一的序列號，所以多片DS2438可以被掛在同一條單總線上。然而，在本系統中蓄電池是串聯在一起工作的，由于順序的不同每一片DS2438對地的點位都不一樣，所以DS2438的DQ端對同一個參考點的點位一定也是不同的。基于這種情況，我們將DQ分解為發送和接收兩路信號，再利用6N135光耦隔離芯片將信號進行隔離后，掛接到系統總線上。考慮到DS2438輸出信號幅值過小，所以加入7407進行驅動放大。
[0021]微處理器模塊304采用的是STC12LE5A60S2芯片，STC12LE5A60S2單片機是單周期單片機，是一款高速度、低功耗、超強抗干擾能力的增強型8051內核單片機，它的速度是普通的51單片機的8?12倍，而且指令與8051單片機兼容。它有2路PWM，2路SPI，內部集成有專用的MAX810復位電路，有8路10位A/D轉換接口（速率為25萬次/每秒)。
[0022]無線通信模塊305采用的是CC2430芯片。CC2430單個芯片上整合ZigBee射頻前端；增強型的8051MCU，集成了 14位模/數轉換的ADC!4個定時器!直接存取控制器！閃存控制器和AES —128安全協處理器等大量必要的電路，因此只需要較少的外圍電路就可以實現信號的收發功能，減少了系統的開發時間。
[0023]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式的限制，本領域的技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種蓄電池短距離無線數據采集系統包括后臺遠程控制模塊、中央收發模塊和電池檢測節點三個部分，其特征在于:所述后臺遠程控制模塊與所述中央收發模塊連接，所述中央收發模塊通過無線與多個所述電池檢測節點匹配連接，所述電池檢測節點包括電池組、防反接電路、電池管理芯片、微處理器模塊和無線通信模塊，所述電池組、所述防反接電路、所述電池管理芯片、所述微處理器模塊與所述無線通信模塊按照順序連接起來。2.根據權利要求I所述的一種蓄電池短距離無線數據采集系統，其特征在于:所述中央收發模塊采用的是ARM9微處理器S3C2440A。3.根據權利要求I所述的一種蓄電池短距離無線數據采集系統，其特征在于:所述電池管理芯片采用的是DS2438芯片。4.根據權利要求I所述的一種蓄電池短距離無線數據采集系統，其特征在于:所述微處理器模塊采用的是STC12LE5A60S2芯片。5.根據權利要求I所述的一種蓄電池短距離無線數據采集系統，其特征在于:所述無線通信模塊采用的是CC2430芯片。
【專利摘要】本實用新型涉及一種蓄電池短距離無線數據采集系統，屬于電子設備領域。它包括后臺遠程控制模塊、中央收發模塊和電池檢測節點三個部分，后臺遠程控制模塊與中央收發模塊連接，中央收發模塊通過無線與多個電池檢測節點匹配連接，電池檢測節點包括電池組、防反接電路、電池管理芯片、微處理器模塊和無線通信模塊，電池組、防反接電路、電池管理芯片、微處理器模塊與無線通信模塊按照順序連接起來。采用了防反接電路，可以防止由于操作失誤將蓄電池的正負極接反，從而保護了用電設備和蓄電池；并且由于采用了電池管理芯片，使得系統在保證了強大的功能的同時體積也很小。
【IPC分類】G01R31/36, H01M2/34, H01M10/48
【公開號】CN205159420
【申請號】CN201520947584
【發明人】李衛松, 潘志龍, 韓德猛
【申請人】江蘇富威能源有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月25日