一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法与流程

本发明是关于电池，特别是关于一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法。

背景技术：

1、随着市场的发展，电子产品对电池的性能要求越来越高，而在现有的电池技术中，传统的电池只有储存电能功能，需要借助外部的采集装置、管理系统且进入工作状态时才可实现电池信息采集、交互功能，且无法对电池的参数信息储存、电池运行实时状态的信息进行分析，需要借助外界装置及管理系统。当电池位于仓储或非工作状态时，无法采集与分享电池使用数据，不便于对电池进行实时监控。

2、传统的电池数据传输线束多而杂乱，需要更多的人工操作去整理排布，增加了人工成本。同时，传统数据传输线束占用更多的空间意味着需要更大的体积来支撑，不利于提升电池的体积容量比。另外，过长的线束意味着产生更多的重量，使得电池产品更加笨重。如果应用于动力电池，那么将增加电池产品能耗，不利于节能减排。

3、传统电池的相关生产信息、参数信息一般通过二维码的方式放置于电池外壳表面，一旦电池装入产品内部后此类信息将被遮挡，重新获取电池信息需要拆解产品并移除二维码遮挡零件，对产品可造成永久性破坏。

4、因此，寻找一种能够实时监控使用状态，且能无线传输数据的电池，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电芯装置，其能够对电池实现数字化管理，实时监控电芯的使用状态，且能够实现无线数据传输。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种电芯装置，包括电芯、盖板和pcba，

3、所述电芯包括正极耳和负极耳，所述电芯用于存储和释放电能；

4、所述盖板贯穿设有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔与电芯的正极耳和负极耳在盖板上的投影位置相同，当所述盖板固定在电芯上时，所述第一开孔和第二开孔分别套接在所述正极耳和负极耳上；

5、所述pcba与电芯电性连接，所述pcba包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块，所述电压采集模块用于采集电芯的电压信息，所述电流采集模块用于采集电芯的电流信息，所述采集电路模块用于采集电芯的温度信息，并将所述电压信息、电流信息和温度信息发送至所述监控集成电路模块；

6、所述均衡电路模块用于对电芯的电压进行均衡；

7、所述监控集成电路模块用于对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，其中所述监控信息包括电芯的运行参数信息、故障信息和实时监控状态信息；

8、所述芯片与监控集成电路模块电性连接，所述芯片用于存储所述监控信息；

9、所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端。

10、在本发明的一实施方式中，所述均衡电路模块包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一mos管q1和第一二极管d1，

11、所述第一电阻r1的第一端与电芯的正极耳连接，所述电芯的正极耳用于给所述均衡电路供电，第二端与第二电阻r2的第一端连接；

12、所述第二电阻r2的第二端与芯片的blnc引脚连接；

13、所述第二电阻r2的第一端还与芯片的blnc_sns引脚连接；

14、所述第三电阻r3的第一端与芯片的blnc引脚连接，第二端与所述第一mos管q1的第三端连接；

15、所述第一mos管q1的第一端与第一电阻r1的第二端连接，第二端接地；

16、所述第一二极管d1的一端与第一mos管q1的第三端连接，另一端接地。

17、在本发明的一实施方式中，所述温度采集电路模块包括第一热敏电阻rt1和第一电容c1，

18、所述第一热敏电阻rti的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地；

19、所述第一电容c1的一端与芯片的温度引脚连接，另一端接地。

20、在本发明的一实施方式中，所述板载天线电路模块包括第四电阻r4和天线增益，所述第四电阻r4的第一端与芯片的第一天线引脚连接，第二端接地；

21、所述第四电阻r4的第一端与天线增益连接。

22、在本发明的一实施方式中，所述电芯装置还包括至少一个led指示灯，所述led指示灯根据所述监控信息显示电池的工作状态，所述led指示灯通过指示灯电路与pcba电性连接。

23、在本发明的一实施方式中，所述指示灯电路包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第二mos管q2、第二二极管d2和第一指示灯led1，

24、所述第五电阻r5的一端与芯片的数字电源连接，所述数字电源用于给指示灯电路供电；

25、所述第五电阻r5的另一端与第一指示灯led1的一端连接，所述指示灯led1的另一端与第二mos管q2的第一端连接；

26、所述第二mos管q2的第二端接地，所述第二mos管q2的第三端与第六电阻r6的第一端连接；

27、所述第六电阻r6的第二端与芯片的一个接口引脚连接；

28、所述第七电阻r7的一端与第六电阻r6的第一端连接，所述第七电阻r7的另一端接地；

29、所述第二二极管d2的一端与第二mos管q2的第二端连接，另一端接地。

30、在本发明的一实施方式中，所述芯片还设有烧录接口，所述烧录接口采用串行调试接口。

31、在本发明的一实施方式中，所述电芯的正极耳和负极耳之间还设有防爆阀，所述防爆阀用于对电芯内部压力进行泄压。

32、在本发明的一实施方式中，所述pcba包括一个线路板和至少两个金属导体，所述至少两个金属导体位于pcba两侧，分别与正极耳和负极耳连接，用于给pcba供电。

33、本申请还提供一种信息采集、存储及发送方法，应用于前述的电芯装置，包括：

34、所述电芯通过金属导体给pcba提供电源；

35、所述温度采集电路模块采集电芯的温度信息，并将所述温度信息发送至监控集成电路模块；

36、所述监控集成电路对电芯的状态进行实时监控，得到监控信息，并将所述监控信息分别发送至芯片、板载天线电路模块和led指示灯；

37、所述芯片将所述监控信息进行存储；

38、所述板载天线电路模块将所述监控信息无线传输给外界终端；

39、所述led指示灯根据监控信息显示电池的工作状态。

40、与现有技术相比，根据本发明的具有以下有益效果：

41、1、本申请通过pcba上的温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块对电芯的运行状态参数信息以及故障信息等进行实时采集、存储和分析，使电池实现数字化管理，并能够安全高效的实现对电池的信息追踪。

42、2、本申请通过板载天线电路模块将电芯的监控信息通过无线传输技术传输给外界终端，实现与外界数据信息的交互共享，使电池整体更加简洁化、轻量化，降低人工成本。

技术特征：

1.一种电芯装置，其特征在于，包括电芯（1）、盖板（2）和pcba（3），

2.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述均衡电路模块包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一mos管q1和第一二极管d1，

3.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述温度采集电路模块包括第一热敏电阻rt1和第一电容c1，

4.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述板载天线电路模块包括第四电阻r4和天线增益，所述第四电阻r4的第一端与芯片的第一天线引脚连接，第二端接地；

5.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述电芯装置还包括至少一个led指示灯，所述led指示灯根据所述监控信息显示电池的工作状态，所述led指示灯通过指示灯电路与pcba（3）电性连接。

6.如权利要求5所述的一种电芯装置，其特征在于，所述指示灯电路包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第二mos管q2、第二二极管d2和第一指示灯led1，

7.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述芯片还设有烧录接口，所述烧录接口采用串行调试接口。

8.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述电芯（1）的正极耳（11）和负极耳（12）之间还设有防爆阀（13），所述防爆阀（13）用于对电芯（1）内部压力进行泄压。

9.如权利要求1所述的一种电芯装置，其特征在于，所述pcba（3）包括一个线路板（31）和至少两个金属导体（32），所述至少两个金属导体（32）位于pcba（3）两侧，分别与正极耳（11）和负极耳（12）连接，用于给pcba（3）供电。

10.一种信息采集、存储及发送方法，应用于如权利要求1-9中任一项所述的电芯装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种电芯装置及其信息采集、存储及发送方法，包括电芯、盖板和PCBA，电芯包括正极耳和负极耳，所述电芯用于存储和释放电能；盖板贯穿设有第一开孔和第二开孔，第一开孔和第二开孔与电芯的正极耳和负极耳在盖板上的投影位置相同，当所述盖板固定在电芯上时，第一开孔和第二开孔分别套接在所述正极耳和负极耳上；PCBA与电芯电性连接，PCBA包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集电路模块、均衡电路模块、监控集成电路模块、芯片和板载天线电路模块。本申请通过PCBA对电芯的运行状态参数信息以及故障信息等进行实时采集、存储和分析，使电芯实现数字化管理和无线数据传输，并能够安全高效的实现对电芯装置的信息追踪。

技术研发人员：王智晶,李晓光,陈浩,周安鑫,王光红,许彬,康大智
受保护的技术使用者：苏州恒美电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12