一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，包括：連接充電器與電池以實現(xiàn)對電池進行充電的雙絞銅芯線；分別設(shè)置在充電器與電池之上以實現(xiàn)兩者之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，其中所述裝置包括：線路隔離單元，控制單元，電平轉(zhuǎn)換單元；設(shè)置在所述雙絞銅芯線的其中一根銅芯線上以實現(xiàn)充電和數(shù)據(jù)傳輸切換的控制開關(guān)。本實用新型的裝置采用載波技術(shù)，將監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號在電源線上傳輸，用于實時傳遞充電器和電池間的電壓、電流、溫度等參數(shù)及其它狀態(tài)信號，其通過在雙絞的銅芯線完成充電和數(shù)據(jù)通訊，相對CAN總線和USB總線而言，協(xié)議簡單、開發(fā)周期短、成本低、安裝方便、利于維護。
【專利說明】一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在電源線上傳輸數(shù)據(jù)的通訊技術(shù)，特別涉及實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，以實現(xiàn)充電器充電、電池放電以及充電器對電池進行管理的自動控制。

【背景技術(shù)】
[0002]目前鋰電池因其體積小、重量輕、能量高、使用壽命長和穩(wěn)定性好等特點已被廣泛使用在各種儀器設(shè)備中。鋰電池的單體額定電壓為3.6V，而大容量的鋰電池越來越多被使用，48V及以下電壓的鋰電池單元在工業(yè)儲能中應(yīng)用率很高，這就需要鋰電池由多個單體電池串聯(lián)構(gòu)成。由于鋰電池的固有特性，需要對該數(shù)量的電池單體進行精確監(jiān)測，以保障電池單元的安全性，提高電池使用效率及壽命。
[0003]電池監(jiān)測的數(shù)據(jù)需傳給電池管理單元，便于調(diào)節(jié)充電器。目前市面上的充電器和電池間通訊采用CAN總線或USB總線進行通訊，這些總線獨立于電源線，協(xié)議復雜。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型設(shè)計開發(fā)了一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，本實用新型的裝置采用載波技術(shù)，將監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號在電源線上傳輸，用于實時傳遞充電器和電池間的電壓、電流、溫度等參數(shù)及其它狀態(tài)信號，其通過在雙絞的銅芯線完成充電和數(shù)據(jù)通訊，相對CAN總線和USB總線而言，協(xié)議簡單、開發(fā)周期短、成本低、安裝方便、利于維護。
[0005]本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0006]一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，包括:
[0007]連接充電器與電池以實現(xiàn)對電池進行充電的雙絞銅芯線；
[0008]分別設(shè)置在充電器與電池之上以實現(xiàn)兩者之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，裝置在充電器和電池上成對使用，當一端為調(diào)制模式時，另一端則設(shè)置為解調(diào)模式，
[0009]其中所述裝置包括:
[0010]線路隔離單元，其由電容和變壓器組成，所述電容的一端與雙絞銅芯線電連接，另一端與變壓器電連接，其采用電容和變壓器雙重措施隔離來自線路(L+、L-)的高電壓、大電流信號，隔離直流信號，提取和耦合載波信號。
[0011 ] 控制單元，所述控制單元采用MCU微處理器，所述MCU微處理器通過模式設(shè)置來決定調(diào)制解調(diào)單元處在調(diào)制狀態(tài)還是解調(diào)狀態(tài)；實現(xiàn)RS232轉(zhuǎn)換單元只有在收發(fā)數(shù)據(jù)時才工作，其他時候處在低功耗模式，所述MCU微處理器電連接有調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制調(diào)調(diào)器與變壓器電連接，所述調(diào)制解調(diào)器是整個模塊的核心，其用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號轉(zhuǎn)發(fā)給控制單元或?qū)⒖刂茊卧l(fā)出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號；
[0012]電平轉(zhuǎn)換單元，所述電平轉(zhuǎn)換單元采用RS232接口，且所述RS232接口與所述MCU微處理器電連接，實現(xiàn)RS232接口信號(EIA_232)電平和TTL電平的雙向電平轉(zhuǎn)換；
[0013]設(shè)置在所述雙絞銅芯線的其中一根銅芯線上以實現(xiàn)充電和數(shù)據(jù)傳輸切換的控制開關(guān)，充電器在傳輸數(shù)據(jù)時將線路上的開關(guān)置于斷開的狀態(tài)，以實現(xiàn)在傳輸數(shù)據(jù)時L+，L-線路只供裝置使用，線路與充電器和電池隔離；
[0014]所述電平轉(zhuǎn)換單元、MCU微處理器分別與充電器、電池電連接。
[0015]優(yōu)選的是，所述變壓器和調(diào)制解調(diào)器之間設(shè)置有解調(diào)線路和調(diào)制線路，所述調(diào)制線路上還設(shè)置有放大器。裝置處在調(diào)制模式時，RS232轉(zhuǎn)換單元將從充電器(或電池)獲得的RS232接口信號(EIA_232)電平轉(zhuǎn)換為TTL電平給控制單元，控制單元再通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給調(diào)制解調(diào)單元；裝置處在解調(diào)模式時，調(diào)制解調(diào)單元將線路上獲取的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送給控制單元，RS232轉(zhuǎn)換單元將收到控制單元的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232接口信號(EIA_232)電平，并轉(zhuǎn)發(fā)到充電器(或電池)。
[0016]優(yōu)選的是，所述MCU微處理器上還連接有電源轉(zhuǎn)換模塊，用于提供給裝置工作電源，所述電源轉(zhuǎn)換模塊分別與充電器、電池連接。
[0017]優(yōu)選的是，所述RS232接口上設(shè)置有模式控制引腳，用于接收充電器(或電池)給出的模式控制引腳信號實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)模式的轉(zhuǎn)換。
[0018]本實用新型的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，本實用新型的裝置采用載波技術(shù)，將監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號在電源線上傳輸，用于實時傳遞充電器和電池間的電壓、電流、溫度等參數(shù)及其它狀態(tài)信號，其通過在雙絞的銅芯線完成充電和數(shù)據(jù)通訊，相對CAN總線和USB總線而言，協(xié)議簡單、開發(fā)周期短、成本低、安裝方便、利于維護。
[0019]本實用新型的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，充電器通過本裝置周期性查詢電池的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，以判斷電池是否過沖、過放、過熱等狀態(tài)，并根據(jù)電池傳來的數(shù)據(jù)，通過本裝置實時動態(tài)調(diào)節(jié)充電器是否充電、充電電流大小等參數(shù)，防止過充電、過放電對電池損傷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所述的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實用新型所述的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置與充電器、電池的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0023]如圖1-2所示，本實用新型提供一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，包括:
[0024]連接充電器100與電池200以實現(xiàn)對電池200進行充電的雙絞銅芯線300 ；
[0025]分別設(shè)置在充電器100與電池200之上以實現(xiàn)兩者之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置400，其中所述裝置400包括:
[0026]線路隔離單元410，其由電容411和變壓器412組成，所述電容411的一端與雙絞銅芯線300電連接，另一端與變壓器412電連接；
[0027]控制單元420，所述控制單元420采用MCU微處理器421，所述MCU微處理器421電連接有調(diào)制解調(diào)器422，所述調(diào)制調(diào)調(diào)器422與變壓器412電連接；
[0028]電平轉(zhuǎn)換單元430，所述電平轉(zhuǎn)換單元430采用RS232接口 431，且所述RS232接口 431與所述MCU微處理器421電連接；
[0029]設(shè)置在所述雙絞銅芯線300的其中一根銅芯線上以實現(xiàn)充電和數(shù)據(jù)傳輸切換的控制開關(guān)310 ；
[0030]所述電平轉(zhuǎn)換單元430、MCU微處理器421分別與充電器100、電池200電連接。
[0031]所述變壓器412和調(diào)制解調(diào)器422之間設(shè)置有解調(diào)線路和調(diào)制線路，所述調(diào)制線路上還設(shè)置有放大器423。
[0032]所述MCU微處理器421上還連接有電源轉(zhuǎn)換模塊440，所述電源轉(zhuǎn)換模塊440分別與充電器100、電池200連接。
[0033]所述RS232接口 431上設(shè)置有模式控制引腳431 (a)。
[0034]本實用新型的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，本實用新型的裝置采用載波技術(shù)，將監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號在電源線上傳輸，用于實時傳遞充電器和電池間的電壓、電流、溫度等參數(shù)及其它狀態(tài)信號，其通過在雙絞的銅芯線完成充電和數(shù)據(jù)通訊，相對CAN總線和USB總線而言，協(xié)議簡單、開發(fā)周期短、成本低、安裝方便、利于維護。
[0035]本實用新型的一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，充電器通過本裝置周期性查詢電池的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，以判斷電池是否過沖、過放、過熱等狀態(tài)，并根據(jù)電池傳來的數(shù)據(jù)，通過本裝置實時動態(tài)調(diào)節(jié)充電器是否充電、充電電流大小等參數(shù)，防止過充電、過放電對電池損傷。
[0036]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，其特征在于，包括: 連接充電器與電池以實現(xiàn)對電池進行充電的雙絞銅芯線； 分別設(shè)置在充電器與電池之上以實現(xiàn)兩者之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，其中所述裝置包括: 線路隔離單元，其由電容和變壓器組成，所述電容的一端與雙絞銅芯線電連接，另一端與變壓器電連接； 控制單元，所述控制單元采用1⑶微處理器，所述1⑶微處理器電連接有調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制調(diào)調(diào)器與變壓器電連接； 電平轉(zhuǎn)換單元，所述電平轉(zhuǎn)換單元采用舊232接口，且所述舊232接口與所述微處理器電連接； 設(shè)置在所述雙絞銅芯線的其中一根銅芯線上以實現(xiàn)充電和數(shù)據(jù)傳輸切換的控制開關(guān)； 所述電平轉(zhuǎn)換單元、1⑶微處理器分別與充電器、電池電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，其特征在于，所述變壓器和調(diào)制解調(diào)器之間設(shè)置有解調(diào)線路和調(diào)制線路，所述調(diào)制線路上還設(shè)置有放大器。
3.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，其特征在于，所述微處理器上還連接有電源轉(zhuǎn)換模塊，所述電源轉(zhuǎn)換模塊分別與充電器、電池連接。
4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)充電器與電池之間數(shù)據(jù)通信的裝置，其特征在于，所述尺3232接口上設(shè)置有模式控制引腳。
【文檔編號】H02J7/00GK204190462SQ201420706447
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】付俊秀, 楚巧, 李明哲, 何芳秀, 李霞, 鄭鑫, 董剛 申請人:綿陽靈通電訊設(shè)備有限公司