基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置的制作方法

本实用新型涉及红外通信技术领域，特别涉及基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置。

背景技术：

电池管理系统是通过采集电池温度、电池电压、电池电流、电池阻抗、电池系统各种数据与状态，并基于采集的数据与状态对电池系统进行热管理、安全管理、均衡管理、功率控制等管理功能的电子设备，同时也可配置具备数据记录、通讯等功能。为了采集电池温度，电池管理系统需要配置测温装置，目前电池系统中检测温度的探头都是基于点的采集，如需要进行区域温度采集，就需要在待测温区域内布置大量的温度传感器，接触式的温度传感器在测试电池系统高压器件温度时需要做绝缘处理，这些都导致布线困难。而且，电池系统中检测温度的探头需要优良的传导结构，成本高；探头的温度传导有时间延迟，温度采集的实时性也不强。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种成本相对较低且易于布置的的基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置。

为实现上述目的：提供基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置，该电池系统包括电池管理控制单元，该非接触式域温度检测装置包括控制单元mcu以及多个分别与所述控制单元mcu电连接的红外传感器，所述红外传感器为薄型传感器，包括红外吸收膜、热敏电阻和红外收发电路，所述红外收发电路包括红外发射电路和红外接收电路，所述红外吸收膜、热敏电阻和红外发射电路依次电连接，所述红外接收电路电连接所述控制单元mcu，所述红外发射电路和所述红外接收电路通信。

其中，所述热敏电阻的一对导电性配线膜上通过绝缘层隔离地设有红外线吸收膜。

其中，所述热敏电阻远离红外线吸收膜的一侧通过绝缘层隔离地设有红外线反射膜。

其中，所述红外发射电路包括三极管，所述三极管集电极的集电极连接有红外发射管u4。

其中，所述红外发射管u4是型号为tsal6200的红外发射管。

其中，所述红外接收电路包括红外接收探头u3，所述红外接收探头u3经三极管逻辑电路连接到所述控制单元mcu。

其中，所述红外接收探头u3是型号为hs0038的红外接收探头。

有益效果：该基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置，包括控制单元mcu以及多个分别与控制单元mcu电连接的红外传感器，红外传感器为薄型传感器，包括红外吸收膜、热敏电阻和红外收发电路，红外收发电路包括红外发射电路和红外接收电路，红外吸收膜、热敏电阻和红外发射电路依次电连接，红外接收电路电连接控制单元mcu，红外发射电路和红外接收电路通信。采用红外温度传感器实现温度检测可有效减少温度采集探头数量，非接触式的红外温度检测不需要在被检测目标和采集探头之间增加热传导物质，不需要在被检测目标和采集探头之间不需要做绝缘处理，单个红外温度检测可以检测的温度区域比较广。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置的通信连接示意图。

图2是基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置的红外收发传感器的结构示意图。

图3是基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置的红外发射电路图。

图4是基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置的红外接收电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，该基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置，包括控制单元mcu以及多个分别与控制单元mcu电连接的红外传感器，红外传感器为薄型传感器，包括红外吸收膜、热敏电阻和红外收发电路，红外收发电路包括红外发射电路和红外接收电路，红外吸收膜、热敏电阻和红外发射电路依次电连接，红外接收电路电连接控制单元mcu，红外发射电路和红外接收电路通信。采用红外温度传感器实现温度检测可有效减少温度采集探头数量，非接触式的红外温度检测不需要在被检测目标和采集探头之间增加热传导物质，不需要在被检测目标和采集探头之间不需要做绝缘处理，单个红外温度检测可以检测的温度区域比较广。

如图2所示，该红外温度传感器1具备有长方形带状的第1绝缘性薄膜2a及第2绝缘性薄膜2b、设置于第1绝缘性薄膜2a上的薄膜状或薄板状的热敏元件3、用铜箔等图案形成于第1绝缘性薄膜2a上且连接于热敏元件3的一对导电性配线膜4、及通过第2绝缘性薄膜2b层叠在热敏元件3的直上方的红外线吸收膜5。另外，该温度传感器1具备有在热敏元件3的层叠有红外线吸收膜5的面的相反面通过第1绝缘性薄膜2a层叠的红外线反射膜6。即，在热敏元件3的直下方，即第1绝缘性薄膜2a的设置有热敏元件3的面的相反面(第1绝缘性薄膜2a的背面侧)设置有红外线反射膜6。

该红外收发装置还包括由如图3所示的红外发射电路和如图4所示的红外接收电路组成的红外收发电路，红外发射电路和红外接收电路一方面分别获取红外温度信号，另一方面与控制单元mcu通信连接。红外发射电路包括三极管，三极管集电极的集电极连接有型号为tsal6200红外发射管u4。红外接收电路包括型号为hs0038红外接收探头u3，红外接收探头u3经三极管逻辑电路连接到控制单元mcu。红外发射管u4是一种高效率的红外发光二极管，具有较高的辐射功能和辐射强度，高可靠性，适合高脉冲的电流动作。红外接收探头u3由黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高，在与小功率红外发射管u4配合的情况下，其接收距离可达35m，能与ttl，cmos电路兼容；其接收信号频率为38khz，周期约为26微秒，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到ttl电平的编码信号，并且其传输速率可800比特每秒。

红外收发模块通过rs485通信接口接收到上位机的指令后，转发至红外收发部份，再由红外收发部份发射至下位机，其下位机具备红外通信功能；下位机接收到红外模块发射的指令后，返回相应的应答指令给红外收发模块，红外收发模块接收到下位指令的指令后通过本身的rs485通信接口上传至上位机，从而完成整个数据的交互过程。

该红外收发装置的rs485通信芯片u1状态在默认情况下为接收状态，红外发射电路通过外部晶振产生38khz的载波信号，再由或非门对发射的数据起载波调制作用，将调制后的信号经过三极管和红外发射管发射出去；在红外发射把数据发射出去后，rs485通信芯片u1为发射状态，可以控制hs0038在红外发射管发射时停止工作的功能，以防止接收与发射数据相互干扰。

该基于红外温度传感器的电池系统非接触式域温度检测装置，在电池系统及关联的控制单元中将传统接触式数字式温度传感器、ntc温度传感器和热电温度传感器部分或者全部更换为红外温度传感器，实现非接触式的电池系统温度采集功能。在电池系统及关联的控制单元内布置单个或多个红外温度传感器，方向对准需要采集温度的区域，系统上电后，电池管理单元根据红外传感器的数据，进行域温度数据处理，采用比较的方法计算最高温度点值、最低值温度点值，采用加和求平均的方法计算出区域平均温度值，实现域温度的采集。减少温度采集探头的同时可以实现更广区域的温度采集、提高温度采集速率，减少传导物质和绝缘处理，降低成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。