一种储能系统的电池数据检测系统电路的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种储能系统的电池数据检测系统电路。


背景技术：

2.在储能产品项目开发过程中，由于我们主要开发的产品为电网侧的bms储能产品，在开发过程中，监测磷酸铁锂电池的各项数据将成为主要任务，传统的通过人工进行测试，进而导致测试时间长，测试不准确；因此本技术提出一种储能系统的电池数据检测系统电路来监测磷酸铁锂电池的各项数据。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种储能系统的电池数据检测系统电路。
4.为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
5.一种储能系统的电池数据检测系统电路，包括：主控电路、电池ntc采集电路、供电电路、多个通讯接口电路、以太网电路、uart电路、mp2787电池充电电路、sy68940电池充电电路、mp2787电池管理电路、sy68940电池管理电路、电脑pc端口；所述主控电路对应端分别与电池ntc采集电路、供电电路、多个通讯接口电路、以太网电路、uart电路、mp2787电池充电电路、sy68940电池充电电路、mp2787电池管理电路、sy68940电池管理电路对应端电性连接；所述uart电路、以太网电路对应端还分别与电脑pc端口对应端电性连接。
6.优选的，所述主控电路包括mcu，该mcu的型号为stm32f303ret6。
7.优选的，所述供电电路包括连接器jl5、dc-dc电压转换电路、稳压电路；所述dc-dc电压转换电路对应端分别与连接器jl5、稳压电路对应端电性连接；所述连接器jl5连接dc12v电压输入，经dc-dc电压转换电路转换至5v后，再经过稳压电路稳压至3.3v给mcu供电；所述dc-dc电压转换电路设为sy8303aaic转换芯片及其外围电路；所述稳压电路设为ams1117-3.3v稳压芯片及其外围电路；所述sy8303aaic转换芯片经ams1117-3.3v稳压芯片与mcu对应端电性连接。
8.优选的，所述mp2787电池充电电路包括i/0扩展芯片ch423s一、驱动芯片uln2803a一及其外围电路、驱动芯片uln2803a二及其外围电路；所述mcu对应端经i/0扩展芯片ch423s一分别与驱动芯片uln2803a一、驱动芯片uln2803a二对应端电性连接。
9.优选的，所述mp2787电池管理电路包括电池管理芯片u2、隔离芯片u3、隔离芯片u4；所述mcu对应端分别经隔离芯片u3、隔离芯片u4与电池管理芯片u2对应端电性连接。
10.优选的，所述sy68940电池充电电路包括i/0扩展芯片ch423s二、驱动芯片uln2803a三及其外围电路、驱动芯片uln2803a四及其外围电路、驱动芯片uln2803a五及其外围电路；所述mcu对应端经i/0扩展芯片ch423s二分别与驱动芯片uln2803a三、驱动芯片uln2803a四、驱动芯片uln2803a五对应端电性连接。
11.优选的，所述sy68940电池管理电路包括电池管理芯片u10、隔离芯片u11；所述mcu对应端分别经隔离芯片u11与电池管理芯片u10对应端电性连接。
12.优选的，所述sy68940电池管理电路还包括隔离芯片u12，所述述mcu对应端分别经隔离芯片u12与电池管理芯片u10对应端电性连接。
13.优选的，所述电池ntc采集电路设为包括连接器j40、若干ntc电阻；所述连接器j40每一对应端均分别与一ntc电阻、mcu一对应端电性连接。
14.优选的，所述多个通讯接口电路包括ble接口电路、wifi接口电路、gps接口电路、lcd接口电路、rs485接口电路、cna接口电路；所述ble接口电路、wifi接口电路、gps接口电路、lcd接口电路、rs485接口电路、cna接口电路对应端分别与mcu对应端电性连接；所述以太网电路包括以太网转spi接口电路，该以太网转spi接口电路对应端与mcu对应端电性连接，该以太网转spi接口电路包括一以太网转芯片，该以太网转芯片的型号为w5500；所述uart电路包括usb转串口芯片ch340b及其外围电路，所述usb转串口芯片ch340b对应端与mcu对应端电性连接。
15.采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
16.使用单片机对储能系统的电池数据检测系统，将有效的解决磷酸铁锂的各项数据监测问题，这将有效的节约开发时间，减少人工成本，加快产品上市。
17.1、该系统可根据研发产品的要求，进行定制设计监测系统，满足产品开发需求。
18.2、该测试系统能有效提高产品电池寿命。
19.3、对通过用该监测系统有数据上的保证，减少人工测试时间。
20.4、使用mcu数据采集，上传电脑，测试数据永久保存。
21.5、采用自动化监测方式，保障数据的准确性。
22.6、该监测控制系统投资少，系统安全性好，准确、及时、便利，减少了大量的简单劳动力，节约了人力、通讯费用和时间。
23.7、测试结果实时记录，减少人工测试电池时间，防止数据出错等。
附图说明
24.图1为本实用新型模块示意图；
25.图2为本实用新型主控电路原理图；
26.图3为本实用新型供电电路原理图；
27.图4为本实用新型mp2787电池充电电路原理图；
28.图5为本实用新型mp2787电池充电电路部分电路原理图一；
29.图6为本实用新型mp2787电池充电电路部分电路原理图二；
30.图7为本实用新型sy68940电池充电电路原理图；
31.图8为本实用新型sy68940电池充电电路部分电路原理图一；
32.图9为本实用新型sy68940电池充电电路部分电路原理图二；
33.图10为本实用新型mp2787电池管理电路原理图；
34.图11为本实用新型mp2787电池管理电路部分电路原理图一；
35.图12为本实用新型mp2787电池管理电路部分电路原理图二；
36.图13为本实用新型sy68940电池管理电路原理图；
37.图14为本实用新型sy68940电池管理电路部分电路原理图一；
38.图15为本实用新型sy68940电池管理电路部分电路原理图二；
39.图16为本实用新型电池ntc采集电路原理图；
40.图17为本实用新型多个通讯接口电路原理图；
41.图18为本实用新型uart电路原理图；
42.图19为本实用新型以太网电路原理图。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之
[0048]“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
参照图1至图19，本实用新型提供一种储能系统的电池数据检测系统电路，包括：主控电路s1、电池ntc采集电路s7、供电电路s2、多个通讯接口电路s8、以太网电路s10、uart电路s9、mp2787电池充电电路s3、sy68940电池充电电路s4、mp2787电池管理电路s5、sy68940电池管理电路s6、电脑pc端口s11；所述主控电路s1对应端分别与电池ntc采集电路s7、供电电路s2、多个通讯接口电路s8、以太网电路s10、uart电路s9、mp2787电池充电电路s3、sy68940电池充电电路s4、mp2787电池管理电路s5、sy68940电池管理电路s6对应端电性连接；所述uart电路s9、以太网电路s10对应端还分别与电脑pc端口s11对应端电性连接。
[0050]
参照图2，所述主控电路s1包括mcu，该mcu的型号为stm32f303ret6，对其它电路进行控制。
[0051]
参照图3，所述供电电路s2包括连接器jl5、dc-dc电压转换电路、稳压电路；所述dc-dc电压转换电路对应端分别与连接器jl5、稳压电路对应端电性连接；所述连接器jl5连接dc12v电压输入，经dc-dc电压转换电路转换至5v后，再经过稳压电路稳压至3.3v给mcu供电；所述dc-dc电压转换电路设为sy8303aaic转换芯片及其外围电路；所述稳压电路设为ams1117-3.3v稳压芯片及其外围电路；所述sy8303aaic转换芯片经ams1117-3.3v稳压芯片与mcu对应端电性连接。
[0052]
参照图4至图6，mcu通过i2c通讯控制i/0扩展芯片ch423s一(u7)，在由该i/0扩展芯片ch423s一(u7)控制的驱动芯片uln2803a一(u5)与的驱动芯片uln2803a二(u6)，以完成达到控制rl1到rl17继电器，再由17个继电器，完成以各磷酸铁锂的充电控作用。所述mp2787电池充电电路s3包括i/0扩展芯片ch423s一、驱动芯片uln2803a一及其外围电路、驱动芯片uln2803a二及其外围电路；所述mcu对应端经i/0扩展芯片ch423s一分别与驱动芯片uln2803a一、驱动芯片uln2803a二对应端电性连接。
[0053]
参照图7至图9，mcu通过i2c通讯控制i/0扩展芯片ch423s二(u16)，在由该芯片控制驱动芯片uln2803a三(u13)、驱动芯片uln2803a四(u14)、驱动芯片uln2803a五(u15)，以完成达到控制rl18到rl36继电器，由18个继电器，完成以各磷酸铁锂的充电控作用；所述sy68940电池充电电路s4包括i/0扩展芯片ch423s二、驱动芯片uln2803a三及其外围电路、驱动芯片uln2803a四及其外围电路、驱动芯片uln2803a五及其外围电路；所述mcu对应端经i/0扩展芯片ch423s二分别与驱动芯片uln2803a三、驱动芯片uln2803a四、驱动芯片uln2803a五对应端电性连接。
[0054]
参照图10至图12，电池管理芯片u2，分别可以监测16个磷酸铁锂的电压值，电压值以通过adc方式输入到u2中，由u2通过i2c通讯，经过隔离芯片u3(nsi8100)与隔离芯片u4(nsi8100)后连接到mcu中，以达到监控电池目的。所述mp2787电池管理电路s5包括电池管理芯片u2、隔离芯片u3、隔离芯片u4；所述mcu对应端分别经隔离芯片u3、隔离芯片u4与电池管理芯片u2对应端电性连接。
[0055]
参照图13至图15，电池管理芯片u10，分别可以监测18个磷酸铁锂的电压值，电压值以通过adc方式输入到u10中，由u10通过i2c通讯，经过隔离芯片u11(nsi8100)后连接到mcu中，以达到监控电池目的；所述sy68940电池管理电路包括电池管理芯片u10、隔离芯片u11；所述mcu对应端分别经隔离芯片u11与电池管理芯片u10对应端电性连接；所述sy68940电池管理电路s6还包括隔离芯片u12，所述述mcu对应端分别经隔离芯片u12与电池管理芯片u10对应端电性连接，该隔离芯片u12为备选的隔离芯片。
[0056]
参照图16，由连接器j40入6个10k阻值ntc，将ntc放入不同电池中，以测试在不同工作状态的电池温度等；所述电池ntc采集电路s7设为包括连接器j40、若干ntc电阻；所述连接器j40每一对应端均分别与一ntc电阻、mcu一对应端电性连接。
[0057]
参照图17，ble接口电路s801连接到ble模块，将电池监测数据发送到手机app，wifi接口电路s802为连接wifi模块，可将电池监测数据发送到服务器；gps接口电路s803连接gps模块，为定位产品使用位置，该gps接口电路s803包括一atgm336h芯片及其外围电路；rs485接口电路s805实现rs485通讯，可将数据通过485连接到外部设备；cna接口电路s806
为can通讯，可将数据通过can连接到外部设备，该cna接口电路包括一sn65hvd230_can芯片及其外围电路；所述多个通讯接口电路s8包括ble接口电路s801、wifi接口电路s802、gps接口电路s803、lcd接口电路s804、rs485接口电路s805、cna接口电路s806；所述ble接口电路s801、wifi接口电路s802、gps接口电路s803、lcd接口电路s804、rs485接口电路s805、cna接口电路s806对应端分别与mcu对应端电性连接；所述lcd接口电路s804包括一ili9341驱动芯片及其外围电路，该ili9341驱动芯片对应端还与mcu对应端电性连接，lcd接口电路s804连接到3.2寸lcd屏，该显示屏实时显示监测数据或异常报警；所述gps接口电路s803包括atgm336h芯片及其外围电路，该atgm336h芯片对应端还与mcu对应端电性连接。
[0058]
参照图18，所述uart电路s9包括usb转串口芯片ch340b及其外围电路，所述usb转串口芯片ch340b(u17)对应端与mcu对应端电性连接，通过usb转串口芯片ch340b(u17)芯片实现mcu与电脑pc数据通讯。
[0059]
参照图19，以太网电路s10，可将数据上传到服务端；所述以太网电路s10包括以太网转spi接口电路，该以太网转spi接口电路对应端与mcu对应端电性连接，该以太网转spi接口电路包括一以太网转芯片，该以太网转芯片的型号为w5500。
[0060]
本实用新型工作原理：
[0061]
整个监测系统由供电电路为主板供电，其由智能储能系统设备的产品上电，运行后，mcu控制系统主板中的各种电路，通过控制sy68940、mp2787芯片进行读取各个电池电压，并控制电路中的继电器进行电池的充电功能，电池ntc采集电路s7，用于监测电池工作时间温度变化，最后由mcu将各类监测数据通过多个通讯接口电路s8上传到指定位置。
[0062]
供电电路s2：j15连接器连接dc12v电压输入，为各个模块进行供电。12v电压输入到u8芯片后，进行dc-dc电压转换，得到5v电压输出，由u9 ldo稳压芯片输出3.3v为mcu供电。
[0063]
mcu：系统采用stm32f303ret6芯片为核心，对其它电路进行控制，如：，mp2787电池管理电路s5，mp2787电池充电电路s3，供电电路s2，sy68940电池管理电路s6，sy68940电池充电电路s4，uart电路s7，以太网电路s10、ble接口电路s801、wifi接口电路s802、gps接口电路s805、lcd接口电路s804，电池ntc采集电路s7；
[0064]
3：电池ntc采集电路s7：由j40连接器入6个10k阻值ntc，将ntc放入不同电池中，以测试在不同工作状态的电池温度等。
[0065]
4：多个通讯接口电路s8：j34连接到ble模块，将电池监测数据发送到手机app，j35为连接wifi模块，可将电池监测数据发送到服务器；j36连接gps模块，为定位产品使用位置；u18实现rs485通讯，可将数据通过485连接到外部设备；u19为can通讯，可将数据通过can连接到外部设备。
[0066]
5：lcd接口电路s804：j33连接到3.2寸lcd屏，该显示屏实时显示监测数据或异常报警。
[0067]
6：以太网电路s10：j32为以太网连接端口，可将数据上传到服务端。
[0068]
7：uart电路s9：ch340b为串口转usb，通过u17芯片实现mcu与电脑pc数据通讯。
[0069]
8：mp2787电池充电电路s3：mcu通过i2c通讯控制u7的ch423s芯片，在由该芯片控制u5与u6，以完成达到控制rl1到rl17继电器，由17个继电器，完成以各磷酸铁锂的充电控作用。
[0070]
9：sy68940电池充电电路s4：mcu通过i2c通讯控制u16的ch423s芯片，在由该芯片控制u13与u15，以完成达到控制rl18到rl36继电器，由18个继电器，完成以各磷酸铁锂的充电控作用。
[0071]
10：mp2787电池管理电路s5：u2为电池管理芯片，分别可以监测16个磷酸铁锂的电压值，电压值以通过adc方式输入到u2中，由u2通过i2c通讯，经过隔离芯片u3(nsi8100)与u4后连接到mcu中，以达到监控电池目的。
[0072]
11：sy68940电池管理电路s6：u10为电池管理芯片，分别可以监测18个磷酸铁锂的电压值，电压值以通过adc方式输入到u10中，由u10通过i2c通讯，经过隔离芯片u11(nsi8100)后连接到mcu中，以达到监控电池目的。
[0073]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。