【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電池管理，特別是一種bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、battery?management?system即電池管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱bms。bms基本管理功能包括：電池過壓、過放、過流、過溫、低溫、短路，電量容量等。作為bms核心的控制單元即mcu管理上述電池充放電時(shí)的基本功能狀態(tài)。傳統(tǒng)方式下，停機(jī)或者待機(jī)模式下的鋰電池供電設(shè)備的bms板核心控制單元mcu仍然在工作態(tài)運(yùn)行消耗巨大的電池電源，因此電池一小部分的容量損耗在bms板上造成鋰電池供電設(shè)備功耗的增加和設(shè)備本身使用時(shí)長(zhǎng)的降低，增加電池充電循環(huán)次數(shù)并降低了電池的使用壽命。
2、因此，在鋰電池供電設(shè)備停機(jī)或者待機(jī)模式下，bms板供電存續(xù)期間，bms板核心控制單元mcu根據(jù)需要自動(dòng)從毫安級(jí)的工作態(tài)進(jìn)入微安級(jí)的休眠模式，可以有效的極大的降低bms板從儲(chǔ)能電芯取電的功耗。通過采用標(biāo)準(zhǔn)3.3v?ttl電平三線制信號(hào)串口可以方便的集成和拓展成rs232電平或rs485電平接口連接到遠(yuǎn)程主控平臺(tái)上位機(jī)，進(jìn)行主動(dòng)觸發(fā)上報(bào)告警事件和被動(dòng)接收查詢電池狀態(tài)信息，例如主動(dòng)上報(bào)過溫過充事件，被動(dòng)查詢電壓、電流、溫度、剩余電量、充放電循環(huán)次數(shù)等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信及系統(tǒng)中存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)所要解決的問題在于。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種bms板自動(dòng)喚醒
5、充電控制模塊，所述充電控制模塊連接儲(chǔ)能電芯，所述充電控制模塊用于bms板外部適配器電源對(duì)儲(chǔ)能電芯進(jìn)行充電，同時(shí)充電狀態(tài)受控于mcu；
6、放電控制模塊，所述放電控制模塊連接儲(chǔ)能電芯，所述放電控制模塊用于儲(chǔ)能電芯對(duì)bms板外部負(fù)載提供電源，同時(shí)供電狀態(tài)受控于mcu；
7、mcu，所述mcu通過通信串口對(duì)主控平臺(tái)上位機(jī)實(shí)時(shí)主動(dòng)觸發(fā)上報(bào)預(yù)設(shè)電芯溫度和電量閾值的告警事件，并執(zhí)行主控平臺(tái)上位機(jī)對(duì)mcu下發(fā)的指令；
8、電流采樣模塊，所述電流采樣模塊連接儲(chǔ)能電芯的負(fù)端，所述電流采樣模塊在充放電時(shí)通過對(duì)電流采樣，實(shí)現(xiàn)低功耗休眠中的mcu是否被自動(dòng)喚醒。
9、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述通信串口采用標(biāo)準(zhǔn)3.3v?ttl電平三線制信號(hào)串口。
10、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：還包括差分運(yùn)算放大電路；
11、所述差分運(yùn)算放大電路包括分別與mcu主控芯片u6連接的電阻r22、電阻r28、電阻r31、電阻r27、運(yùn)算放大器u5、電阻r33、電阻r29、陶瓷電容c13。
12、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：還包括buck降壓型電路；
13、所述buck降壓型電路包括分別與mcu主控芯片u6連接的電解電容ce1、陶瓷電容c2、陶瓷電容c3、電阻r1、npn三極管q1、電阻r6、電阻r7、聚合物鋰電池管理芯片u1、電阻r2、電阻r3、發(fā)光二極管d1、陶瓷電容c1、電阻r5、陶瓷電容c6、功率電感l(wèi)1、電阻r4、電解電容ce2、陶瓷電容c4、陶瓷電容c5。
14、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：還包括一種串口通訊協(xié)議，其中；
15、所述串口通訊協(xié)議至少包含12個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)量，所述數(shù)據(jù)量含有1字節(jié)的幀頭、2字節(jié)的電池電壓值、2字節(jié)的放電電流、2字節(jié)的電池電芯溫度、1字節(jié)的電池容量百分比soc、1字節(jié)的電池健康百分比soh、2字節(jié)的電池工作狀態(tài)、1字節(jié)的crc校驗(yàn)碼；
16、所述2字節(jié)的電池工作狀態(tài)包括過壓標(biāo)識(shí)、充電過溫標(biāo)識(shí)、過放標(biāo)識(shí)、放電過溫標(biāo)識(shí)、充電終止標(biāo)識(shí)、放電終止標(biāo)識(shí)、充電完成標(biāo)識(shí)、剩余容量標(biāo)識(shí)、充放電標(biāo)識(shí)、滿充標(biāo)識(shí)、滿放標(biāo)識(shí)、充電時(shí)長(zhǎng)標(biāo)識(shí)、放電時(shí)長(zhǎng)標(biāo)識(shí)、充電次數(shù)標(biāo)識(shí)、放電次數(shù)標(biāo)識(shí)。
17、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：還包括電源管理pmu，
18、所述電源管理pmu通過獲取儲(chǔ)能電芯的電源或者外部適配器電源，并用于提供不間斷電源ups。
19、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述差分運(yùn)算放大電路的差分運(yùn)算放大倍數(shù)公式具體為，
20、
21、所述mcu的管腳中斷觸發(fā)最低電平公式表示為：
22、uih＝0.41(vdd-1.8)+1.3；
23、式中，uo表示為輸出電壓，ui1和ui2分別表示為輸入電壓1和輸入電壓2，uref表示為參考電壓，uih表示為mcu管腳的中斷觸發(fā)最低電平，vdd表示為mcu的電源電壓。
24、作為本專利技術(shù)所述bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其包括分析模塊、判斷模塊，以及輸出模塊；
25、所述分析模塊用于對(duì)電流信息和電壓信息進(jìn)行分析識(shí)別；
26、所述判斷模塊用于對(duì)計(jì)算的數(shù)值進(jìn)行判斷；
27、所述輸出模塊用于輸出mcu是否喚醒，并恢復(fù)到工作態(tài)。
28、第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)。
29、第三方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)。
30、本專利技術(shù)有益效果為：
31、通過對(duì)聚合物鋰電池充放電時(shí)電流采樣，進(jìn)行電壓變換差分放大并與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，比較結(jié)果值用于判決激活低功耗休眠中的mcu是否被自動(dòng)喚醒恢復(fù)到工作態(tài)，從而達(dá)到bms板mcu從電芯取電降低能耗的目的。
32、通過使用標(biāo)準(zhǔn)3.3v?ttl電平三線制信號(hào)串口，成本低廉，便于快速開發(fā)，可以方便的集成到主控平臺(tái)設(shè)備中，也可以方便的拓展成rs232電平串口或者rs485電平串口進(jìn)行遠(yuǎn)程抗干擾輸出。
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1.一種BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：所述通信串口采用標(biāo)準(zhǔn)3.3V?TTL電平三線制信號(hào)串口。
3.如權(quán)利要求2所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括差分運(yùn)算放大電路；
4.如權(quán)利要求3所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括BUCK降壓型電路；
5.如權(quán)利要求4所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括一種串口通訊協(xié)議，其中；
6.如權(quán)利要求5所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括電源管理PMU，
7.如權(quán)利要求6所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：所述差分運(yùn)算放大電路的差分運(yùn)算放大倍數(shù)公式具體為，
8.如權(quán)利要求1～7任一所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，包括分析模塊、判斷模塊，以及輸出模塊；
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求8所述的BMS板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：所述通信串口采用標(biāo)準(zhǔn)3.3v?ttl電平三線制信號(hào)串口。
3.如權(quán)利要求2所述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括差分運(yùn)算放大電路；
4.如權(quán)利要求3所述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括buck降壓型電路；
5.如權(quán)利要求4所述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包括一種串口通訊協(xié)議，其中；
6.如權(quán)利要求5所述的bms板自動(dòng)喚醒及串口通信系統(tǒng)，其特征在于：還包...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳海軍，馬濤，陳民，張宇新，何迎利，葛紅舞，盧岸，蔡國(guó)龍，王澤濤，馬凱，張翔，楊曉林，龔雯雯，翁春華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京南瑞信息通信科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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