一种电池管理监控采集单元与系统的制作方法

本发明属于光纤温度传感器技术领域，尤其涉及一种电池温度管理监控采集单元与系统。

背景技术：

光纤温度传感器是一种传感装置，其利用部分物质吸收的光谱随温度变化而变化的原理，分析光纤传输的光谱了解实时温度，主要材料有光纤、光谱分析仪、透明晶体等，分为分布式、光纤荧光温度传感器。

现有将光纤温度传感器用于采集温度时，仅仅是将光纤温度传感器单纯作为温度传感器来使用而不用于通讯，光纤温度传感器测得的温度数据需要依靠传输电信号的通讯方法或装置传输到下一个传输节点。即仅仅是利用光纤温度传感器的测温功能，而忽略其具备的通讯功能，对光纤温度传感器的利用有限。同时，另外设置的通讯方式也额外增加了通讯成本。

并且，由于上述传输节点之间采用传统的电信号进行通讯，造成两个传输节点之间有了电气连接，会造成传输节点的通讯抗干扰能力较差，且电信号通讯速度较慢，一般小于1mb/s，影响不同传输节点之间的数据传输。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电池管理监控采集单元，旨在解决现有技术中未能有效地利用光纤温度传感器的通讯功能，而通过另外设置的通讯方法进行通讯，导致通讯成本增加、通讯效果较差的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电池管理监控采集单元，所述电池管理监控采集单元与电池组对应设置，所述电池管理监控采集单元包括：

电池管理监控采集模块；以及

与所述电池管理监控采集模块连接的光纤温度传感器，所述光纤温度传感器的每个测温光栅与电池组的每个电池连接，所述光纤温度传感器包括第一输入端和与所述第一输入端连接的第二输出端；

所述第一输入端与所述电池管理监控采集模块连接，以将所述电池管理监控采集模块的电信号通讯数据转换为光信号通讯数据，所述第二输出端与下一个电池组的所述电池管理监控采集单元连接以输出光信号通讯数据。

更进一步地，所述电池管理监控采集单元包括温度信息采集模块，所述温度信息采集模块与所述第一输入端连接，所述温度信息采集模块用于将从所述电池管理监控采集模块中获取的电信号通讯数据转换为光信号通讯数据，通过所述光纤温度传感器传输给下一个所述电池管理监控采集单元。

更进一步地，所述温度信息采集模块还用于接收自所述测温光栅反射的光信号通讯数据，并根据光信号通讯数据分析得到每个电池的温度数据输出为电信号通讯数据。

更进一步地，所述电池管理监控采集单元还包括与所述温度信息采集模块连接的光电转换模块，所述光电转换模块还与上一个电池组的所述电池管理监控采集单元的所述光纤温度传感器的所述第二输出端连接，将光信号转换为电信号传输至当前的所述电池管理监控采集单元。

更进一步地，所述电池管理监控采集单元还包括设于所述光电转换模块与所述温度信息采集模块之间的控制模块，所述控制模块用于从所述光电转换模块接收温度数据并传输至所述温度信息采集模块。

本发明还提供一种电池管理监控采集系统，其包括：

多个上述所述的电池管理监控采集单元，多个所述电池管理监控采集单元按特定顺序进行排列。

本发明实施例的有益效果是，由于电池管理监控采集单元中的光纤温度传感器在用以采集电池温度的同时，还作为通讯工具将温度数据传输到下一电池管理监控采集单元，因此无需另外设置传统的电气通讯方式，降低了通讯成本，并且不再受限于传统通讯线的电气传输方式，光纤温度传感器的光纤通讯不会受到电信号干扰，通讯速度超过传统电信号的通讯速度，实时性较高，有效发挥了光纤温度传感器所具有的数据高速传输、高带宽的特点。

附图说明

图1为现有技术的电池管理监控采集单元的结构示意图图；

图2为本发明实施例的电池管理监控采集单元的结构示意图；

图3为本发明实施例的电池管理监控采集系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现有技术中，将光纤温度传感器用于采集温度时，仅仅是将光纤温度传感器单纯作为温度传感器来使用而不用于通讯，光纤温度传感器测得的温度数据需要依靠传输电信号的通讯方法或装置传输到下一个传输节点。即仅仅是利用光纤温度传感器的测温功能，而忽略其具备的通讯功能，对光纤温度传感器的利用有限。同时，另外设置的通讯方式也额外增加了通讯成本。

并且，由于上述传输节点之间采用传统的电信号进行通讯，造成两个传输节点之间有了电气连接，会造成传输节点的通讯抗干扰能力较差，且电信号通讯速度较慢，一般小于1mb/s，影响不同传输节点之间的数据传输。

本发明中，光纤温度传感器在测量温度的同时还用以作为通讯线，既利用了光纤温度传感器可用于测量温度的功能，同时也利用了其光纤通讯的功能，有效发挥了光纤温度传感器所具有的数据高速传输、高带宽的特点。

实施例一

请参阅图2与图3，本发明实施例的电池管理监控采集单元10与电池组对应设置，其包括电池管理监控采集模块11以及与电池管理监控采集模块11连接的光纤温度传感器12，光纤温度传感器12的每个测温光栅121与电池组的每个电池连接，光纤温度传感器12包括第一输入端122和与第一输入端122背离并连接的第二输出端123。第一输入端122与电池管理监控采集模块11连接，以将电池管理监控采集模块11的电信号通讯数据转换为光信号通讯数据。第二输出端123与下一个电池组的电池管理监控采集单元10连接以输出光信号通讯数据。

本发明实施例的电池管理监控采集单元10中，光纤温度传感器12在用以采集电池组的实时温度数据的同时，还作为通讯工具将实时温度数据传输到下一电池管理监控采集单元10，因此无需另外设置传统的电气通讯方式，降低了通讯成本，并且不再受限于传统通讯线的电气传输方式，光纤温度传感器12的光纤通讯不会受到电信号干扰，通讯速度超过传统电信号的通讯速度，可以到达100mb/s以上，实时性较高，有效发挥了光纤温度传感器12所具有的数据高速传输、高带宽的特点。

具体地，光纤温度传感器12内包括一根光纤，光纤的一端连接光纤温度传感器12自身所在的电池管理监控采集单元10(当前的电池管理监控采集单元10)的电池管理监控采集模块11，用于接收当前的电池管理监控采集单元10采集到的、与其对应的电池组的实时温度数据，或是接收上一个电池管理监控采集单元10传输的、与其对应的电池组的实时温度数据，上述“一端”即为第一输入端122，即接收实时温度数据的输入，此时，该实时温度数据即为上述的电信号通讯数据；光纤的另一端则连接下一个电池管理监控采集单元10的电池管理监控采集模块11，上述“另一端”即为第二输出端123，即将当前电池管理监控采集单元10采集到的实时温度数据输出给下一个电池管理监控采集单元10，此时，该实时温度数据即为上述的光信号通讯数据。

在一个实施例中，电池管理监控采集单元10的数量可以为一个或多个。当电池管理监控采集单元10为一个时，其仅对应一个电池组设置以采集实时温度数据，此时，光纤温度传感器12可将实时温度数据反映为光信号，通过第二输出端123传输至外部对应的装置或设备，即第二输出端123与外部装置或设备连接，实现有效传输。

当电池管理监控采集单元10的数量为多个时，一个电池管理监控采集单元10对应一个电池组，多个电池管理监控采集单元10可用于管理、监控以及采集一个电池系统的实时温度数据，该电池系统有多个电池组组成。即多个电池管理监控采集单元10可采集多个电池组的实时温度数据并进行传输，如由当前的电池管理监控采集单元10传输至下一个电池管理监控采集单元10，再由电池管理监控采集单元10传输至电池管理监控采集单元10，以此类推。

同时，当前的电池管理监控采集单元10也接收上一个电池管理监控采集单元10所传输的与其对应的电池组的实时温度。在多个电池管理监控采集单元10实际的通讯过程中，当前的电池管理监控采集单元10，将上一个电池管理监控采集单元10传输的实时温度数据，连同自身采集到的实时温度数据也一起传输至下一个电池管理监控采集单元10，实现对由多个电池组组成的电池系统的“菊花链式”通讯，保证数据传输的即时性与有效性。

可以理解的是，若当前的电池管理监控采集单元10在多个电池管理监控采集单元10中处于第一位，则当前的电池管理监控采集单元10仅是将与自身对应的电池组的实时温度数据采集后，传输给下一个电池管理监控采集单元10，而并不存在接收上一个电池管理监控采集单元10传输的实时温度数据。

在一个实施例中，光纤温度传感器12为光纤光栅温度传感器12。光纤光栅温度传感器12具有热传导特性和高强度特性，具有结构紧凑、体积小、布设方便、抗电磁干扰、精度高、耐久性好、既可表面粘贴也可在设备内部布设等优点，可有效地用于测量电池温度与通讯。

更进一步地，请继续参阅图2，电池管理监控采集单元10包括温度信息采集模块13，温度信息采集模块13与第一输入端122连接，温度信息采集模块13用于将从电池管理监控采集单元10中获取的电信号通讯数据转换为光信号通讯数据，通过光纤温度传感器12传输给下一个电池管理监控采集单元10。

具体地，上述电信号通讯数据为当前的电池管理监控采集单元10自身的数据，暂存于电池管理监控采集模块11中，因而可直接传输至温度信息采集模块13。而温度信息采集模块13与光纤温度传感器12的第一输入端122连接，即将呈电信号形式的通讯数据转化为光信号形式的通讯数据，以使第一输入端122可对应接收，再通过光纤温度传感器12的第二输出端123输出至下一个电池管理监控采集单元10，实现数据的链式传输。

更进一步地，在本发明实施例中，温度信息采集模块13还用于接收自光纤温度传感器12的测温光栅121反射的光信号通讯数据，并根据光信号通讯数据分析得到每个电池的温度数据输出为电信号通讯数据。

可以理解，电池组的实时温度数据由测温光栅121反射得到，此时实时温度数据在被测温光栅121反射阶段时，实际为光信号形式的通讯数据，而光信号形式的通讯数据对应反射至温度信息采集模块13时，由温度信息采集模块13接收并转化为电信号通讯数据，当需要传输至下一个电池管理监控采集单元10时，再将电信号通讯数据转化为光信号通讯数据传输给光纤温度传感器12的第一输出端123以实现后续的光纤通讯。

更进一步地，在本发明实施例中，电池管理监控采集单元10还包括与温度信息采集模块13连接的光电转换模块14，光电转换模块14还与上一个电池组的电池管理监控采集单元10的光纤温度传感器12的第二输出端123连接，以将光信号转换为电信号并传输至当前的电池管理监控采集单元10。

可以理解，光信号通讯数据无法被其他元部件接收转化，因此，在电池管理监控采集单元10中设置光电转换模块14，以将从上一个电池组的电池管理监控采集单元10所传输的光信号通讯数据转化为电信号通讯数据，才可在当前的电池管理监控采集单元10中完成后续的传输，保证通讯数据的正常传输。

在一个实施例中，光电转换模块14可采用型号为dm9331a的光电转换芯片。

更进一步地，在本发明实施例中，电池管理监控采集单元10还包括设于光电转换模块14与温度信息采集模块13之间的控制模块15，控制模块15用于从光电转换模块14接收温度数据并传输至温度信息采集模块13。

具体地，上述控制模块15可以理解为cpu，在电池管理监控采集单元10中起从获取数据以及传递数据的作用，例如，控制模块15既可从光电转换模块14接收温度数据并传输至温度信息采集模块13，同时还可从电池管理监控采集模块11获取相关数据并传输至温度信息采集模块13，以实现对各种数据进行准确、有序的传输。

在一个实施例中，电池管理监控采集模块11为刻录有相关功能电路的电路板，其上设置上述光电转换模块14、控制模块15与温度信息采集模块13，电池管理监控采集模块11既起对通讯数据的传输作用，同时也其对上述元件的安装、承载作用。

实施例二

请参阅图2与图3，本发明还提供一种电池管理监控采集系统100，其包括多个上述的电池管理监控采集单元10，多个电池管理监控采集单元10按特定顺序进行排列。

本发明实施例的电池管理监控采集系统10中，电池管理监控采集单元10中的光纤温度传感器12在用以采集电池温度的同时，还作为通讯工具将温度数据传输到下一电池管理监控采集单元10，因此无需另外设置传统的电气通讯方式，降低了通讯成本，并且不再受限于传统通讯线的电气传输方式，光纤温度传感器12的光纤通讯不会受到电信号干扰，通讯速度超过传统电信号的通讯速度，可以到达100mb/s以上，实时性较高，有效发挥了光纤温度传感器12所具有的数据高速传输、高带宽的特点。

具体地，将光纤温度传感器12的光纤既用作温度传感器12也用作光纤通讯的通信线，将光纤温度传感器12的每个测温光栅121放置到每个电池上测量电池的温度，然后将光纤温度传感器12的两端分别连接到两个电池管理采集模块(电池管理采集电路板)上，其中一端连接到本组电池的电池管理采集单元10的光纤温度信息采集模块13电路上输入光纤信号，另一端连接到下一组电池的电池管理采集电路板的光电转换模块14上将光信号转换为电信号输入到控制模块15(cpu)里。

请进一步结合图2与图3，示例性地，多个电池管理监控采集单元10按顺序排列形成电池管理监控采集系统100，光纤信号经过电池上的光纤温度传感器n上的测温光栅反射到温度信息采集模块n上获取温度数据，控制模块n采集该温度数据，控制模块n将电池管理监控采集模块n上的数据转换为电信号通讯数据发送到温度信息采集模块n。

然后，温度信息采集模块n将上述电信号通讯数据转换为光信号通讯数据，经光纤温度传感器n发送到电池管理监控采集模块n+1上，光信号通讯数据经过电池管理监控采集模块n+1上的光电转换模块n+1转换为电信号通讯数据传输到控制模块n+1上，实现通讯数据从控制模块n到控制模块n+1的通信，以此类推至电池管理监控采集模块n+2、n+3......，形成链式的对电池组的温度的采集通信网络，完成电池管理采集单元之间的通信和温度测量。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。