一种用于换电电池包的数据传输单元的制作方法

    专利查询2025-06-03  89


    本发明涉及电池包数据传输,具体为一种用于换电电池包的数据传输单元。


    背景技术:

    1、两轮车和三轮车换电方式通过更换电池包,可以快速补充能量,方便业务量大的客户使用,这样就要去电池包带有4g网络和定位功能,以便运营平台能跟踪所有电池包的状态,传统的做法是,在原有电池包基础上,增加一个数据传输电源---dtu,链接电池包内的电池管理系统---bms,将电池包电池信息和定位信息定期上报到云平台。而电池包bms带有485或can等类型有线接口,在电池包插入车辆或者电池柜时,是使用有线通讯方式通讯;

    2、上述方案在和运营平台技术对接的过程中,运营平台要分别和dtu厂家和bms厂家对接协议,如果后续协议有升级、变更,需要分别做调试和升级,开发成本高工作量大,因为通讯接口协议的更改,会造成换电电池包的上固件的升级,这个升级在传统设计中,要分别升级bms和dtu,且要能通过dtu升级bms,一旦升级失败则可能造成这个电池包连不到运营平台,必须人工介入处理的情况。


    技术实现思路

    1、因此,本发明的目的是提供一种用于换电电池包的数据传输单元,增强版dtu,除了完成传统方案dtu的4g通讯和定位功能之外,还接管了原本在bms上的can和rs485接口,这样对接运营平台,只需要对接本装置即可,大部分因为运营管理平台原因引起的升级需求,都是通讯协议相关的,因此大部分的升级,不管的话4g网络协议,还是can、rs485等协议的修改,都只升级本装置dtu即可,大大降低了维护成本,另外,本装置还提供ota升级代理,可以通过4g网络升级bms固件,虽然这种需求会大大低于前者,对于运营商来说,选择使用本装置,实现和运营平台对接后,比较容易更换bms厂家和电池包厂家,不会因为bms厂家没有can协议支持等原因而减少选择余地。

    2、为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:一种用于换电电池包的数据传输单元,包括:

    3、蓝牙mcu,所述蓝牙mcu包括隔离can接口端、det接口端和隔离485接口端;

    4、所述蓝牙mcu通过隔离can接口端、det接口端和隔离485接口端对接外部设备;

    5、所述蓝牙mcu包括4gcat1模块和gnss定位模块。

    6、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,所述蓝牙mcu通过串口uart连接到bms板,获取电池包的相关信息;

    7、其中,包括各个电芯的电压,电池包充放电参数,剩余电量soc,电池健康度soh,电压电流工作参数。

    8、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,还包括显示模块,所述显示模块用于显示电池包工作状态;

    9、其中,显示模块包括led显示和lcd显示。

    10、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,所述蓝牙mcu集成ble天线,对外连接多个设备,实现数据传输。

    11、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,所述蓝牙mcu包括但不限于集成4gcat1模块和gnss定位模块,所述蓝牙mcu还包括外置定位模块。

    12、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,还包括dc-dc转换模块,所述dc-dc转换模块利用电容和电感等储能元件,通过可控开关进行高频开关动作,储存和释放电能,从而将输入电压转换为所需的输出电压。

    13、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,电池包的数据传输单元接管电池包所有对外接口,包括有线和无线接口,统一对接运营平台和相关设备;

    14、其中,有线接口包括隔离can接口端、det接口端和隔离485接口端;

    15、无线接口包括4g通信模块gps+北斗模块和ble天线模块。

    16、作为本发明所述的一种用于换电电池包的数据传输单元的一种优选方案,其中,高性能的蓝牙mcu实现uds协议栈,并支持通过4g网络的ota升级。

    17、与现有技术相比,本发明的优点在于:

    18、1.集成4gcat1、gps+北斗定位以及ble,完全可替代传统方案;

    19、实现技术手段:使用外置高性能集成ble的mcu,外接4gcat1和gnss模块,扩展性更好,容易根据不同频段需求,更换合适规格的4g模块。

    20、2.接管原来bms对外的can和rs485;

    21、实现技术手段:采用高性能mcu集成了can接口和rs485接口,而bms通过串口在内部和本装置对接,由本装置实现协议转换后对外连接。

    22、3.支持uds升级和bmsota升级;

    23、实现技术手段:高性能mcu可实现uds协议栈,并支持通过4g网络的ota升级。



    技术特征:

    1.一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于,所述蓝牙mcu(1)通过串口uart连接到bms板,获取电池包的相关信息;

    3.根据权利要求2所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于,还包括显示模块(2),所述显示模块(2)用于显示电池包工作状态;

    4.根据权利要求3所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于,所述蓝牙mcu(1)集成ble天线,对外连接多个设备,实现数据传输。

    5.根据权利要求4所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于,所述蓝牙mcu(1)包括但不限于集成4gcat1模块(14)和gnss定位模块(15),所述蓝牙mcu(1)还包括外置定位模块。

    6.根据权利要求5所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于:还包括dc-dc转换模块(3),所述dc-dc转换模块(3)利用电容和电感等储能元件,通过可控开关进行高频开关动作,储存和释放电能,从而将输入电压转换为所需的输出电压。

    7.根据权利要求6所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于:电池包的数据传输单元接管电池包所有对外接口,包括有线和无线接口,统一对接运营平台和相关设备;

    8.根据权利要求7所述的一种用于换电电池包的数据传输单元,其特征在于:高性能的蓝牙mcu(1)实现uds协议栈,并支持通过4g网络的ota升级。


    技术总结
    本发明公开一种用于换电电池包的数据传输单元,包括:蓝牙MCU,所述蓝牙MCU包括隔离CAN接口端、DET接口端和隔离485接口端;所述蓝牙MCU通过隔离CAN接口端、DET接口端和隔离485接口端对接外部设备;所述蓝牙MCU包括4GCat1模块和GNSS定位模块。本发明集成4GCat1、GPS+北斗定位以及BLE,完全可替代传统方案,接管原来BMS对外的CAN和RS485,支持UDS升级和BMSOTA升级,解决有线通讯接口在电池包的BMS板上,而无线通讯在数据传输单元上,造成通讯混乱复杂和后续协议有升级、变更,需要分别做调试和升级,开发成本高工作量大,一旦升级失败则可能造成这个电池包连不到运营平台,必须人工介入处理的问题。

    技术研发人员:陈晓华,谢泽昌
    受保护的技术使用者:无锡市雷帝航电动车有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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