磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路

1.本实用新型属于测控领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路。


背景技术：

2.随着经济技术的发展，磷酸铁锂电池在新能源汽车以及储能等领域得到了广泛的应用。但是，随着新能源汽车的增多，以及新能源汽车逐步开始面临电池老化等情况，废旧动力电池也开始逐步增多。
3.对于动力电池而言，其容量下降到额定容量的70％～80％，就会进行更换。但是，这些更换后的废旧动力电池依旧具有较好的应用价值。因此，目前电力系统逐步开始采用这类废旧的动力电池进行电力系统的储能应用。
4.由于电力系统的高可靠性要求，采用废旧的动力电池进行储能应用时，就必须对这类电池进行更加全面的充放电状态监测，否则将直接影响电力系统储能应用的可靠性，进而影响电力系统的安全稳定运行。
5.目前，常用的电池监测方案，比如申请号为201110405135.2或201820462529.9的技术方案，其技术方案较为简单，而且方案的可靠性相对一般，无法满足现今的监测要求。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种可靠性高、稳定性好且效果较好的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路。
7.本实用新型提供的这种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，包括电源模块、状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块、通信模块和控制模块；状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块和通信模块均与控制模块连接；电源模块用于接收外部输入的供电信号，转换为稳定的电源信号，并给所述监测电路供电；状态显示模块用于接收控制模块下发的控制信号，并显示所述监测电路的工作状态；报警模块用于接收控制模块下发的控制信号，并报警；充放电监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的充电状态和放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；电压监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的实时电压状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；通信模块用于所述监测电路与外部进行通信和数据交互；控制模块用于控制所述监测电路工作。
8.所述的电源模块包括备用电池、备用电池充电子电路、5v子电路、3.3v子电路和备用电池监测子电路；备用电池与备用电池充电子电路连接，备用电池充电子电路用于给备用电池充电；备用电池还同时连接5v子电路和3.3v子电路；5v子电路用于将备用电池的输出电能转换为稳定的5v电源，并对外供电；3.3v子电路用于将备用电池输出的电能转换为稳定的3.3v电源，并对外供电；备用电池还连接备用电池监测子电路；备用电池监测子电路用于对备用电池的输出电压进行实时监测，并将监测信号上传控制模块。
9.所述的备用电池充电子电路为由型号为tp4056的充电芯片构成的电路；所述的5v
子电路为由型号为bl8042d的电源芯片构成的电路；所述的3.3v子电路为由型号为m3406的电源芯片构成的电路。
10.所述的状态显示模块包括状态显示开关管、状态显示led灯、状态显示上拉电阻、状态显示限流电阻和状态显示输出电阻；控制模块输出的状态显示信号通过状态显示限流电阻连接状态显示开关管的控制端，状态显示开关管的控制端还通过状态显示上拉电阻连接电源信号；状态显示开关管的活动端一端直接接地，状态显示开关管的活动端另一端通过串接的状态显示led灯和状态显示输出电阻连接电源信号；当状态显示信号有效时，状态显示开关管导通，状态显示led灯点亮；当状态显示信号无效时，状态显示开关管关断，状态显示led灯熄灭；通过状态显示led的点亮和熄灭来显示所述监测电路的状态。
11.所述的报警模块包括报警限流电阻、报警下拉电阻、报警开关管、报警蜂鸣器和报警输出电阻；控制模块输出的报警信号通过报警限流电阻连接报警开关管的控制端，报警开关管的控制端还通过报警下拉电阻接地；报警开关管的活动端一端直接接地，报警开关管的活动端另一端通过报警蜂鸣器连接电源信号；报警输出电阻与报警蜂鸣器并接；当报警信号有效时，报警开关管导通，报警蜂鸣器工作并报警；当报警信号无效时，报警开关管关断，报警蜂鸣器不工作；通过报警蜂鸣器的工作或不工作，来实现所述监测电路的报警。
12.充放电监测模块包括若干路充放电监测子电路；每一路充放电监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池模组，并实现所连接的磷酸铁锂电池模组的充放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块。
13.所述的充放电监测子电路为由型号为cm1031的监测芯片构成的电路。
14.所述的电压监测模块包括若干路电压监测子电路；每一路电压监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池，并实时监测所连接的磷酸铁锂电池的电压信号，并将监测信号上传控制模块。
15.所述的电压监测子电路包括电压采样子电路和ad转换子电路；电压采样子电路和ad转换子电路串接；电压采样子电路用于对所连接的磷酸铁锂电池的电压信号进行采样，并将采样信号上传ad转换子电路；ad转换子电路用于将接收到的采样信号进行ad转换，并将转换后的信号上传控制模块。
16.所述的电压采样子电路为由运算放大器构成的采样电路；所述的ad转换子电路为由型号为hx710b的ad转换芯片构成的电路。
17.所述的通信模块为由型号为sp3485en的rs485通信芯片构成的电路。
18.所述的控制模块为由型号为gd32f303rct6的控制芯片构成的电路。
19.本实用新型提供的这种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，通过创新的电路设计和完整的电路方案，不仅实现了磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测，而且电路的可靠性较高，稳定性较好，监测效果较好。
附图说明
20.图1为本实用新型的功能模块示意图。
21.图2为本实用新型电源模块的备用电池充电子电路的电路原理示意图。
22.图3为本实用新型电源模块的5v子电路的电路原理示意图。
23.图4为本实用新型电源模块的3.3v子电路的电路原理示意图。
24.图5为本实用新型电源模块的备用电池监测子电路的电路原理示意图。
25.图6为本实用新型的状态显示模块的电路原理示意图。
26.图7为本实用新型的报警模块的电路原理示意图。
27.图8为本实用新型的通信模块的电路原理示意图。
28.图9为本实用新型的充放电监测模块中的一路充放电监测子电路的电路原理示意图。
29.图10为本实用新型的电压监测模块中的一路电压监测子电路的电路原理示意图。
30.图11为本实用新型的控制模块的电路原理示意图。
具体实施方式
31.如图1所示为本实用新型的功能模块示意图：本实用新型提供的这种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，包括电源模块、状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块、通信模块和控制模块；状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块和通信模块均与控制模块连接；电源模块用于接收外部输入的供电信号，转换为稳定的电源信号，并给所述监测电路供电；状态显示模块用于接收控制模块下发的控制信号，并显示所述监测电路的工作状态；报警模块用于接收控制模块下发的控制信号，并报警；充放电监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的充电状态和放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；电压监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的实时电压状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；通信模块用于所述监测电路与外部进行通信和数据交互；控制模块用于控制所述监测电路工作。
32.具体实施时，所述的电源模块包括备用电池、备用电池充电子电路、5v子电路、3.3v子电路和备用电池监测子电路；备用电池与备用电池充电子电路连接，备用电池充电子电路用于给备用电池充电；备用电池还同时连接5v子电路和3.3v子电路；5v子电路用于将备用电池的输出电能转换为稳定的5v电源，并对外供电；3.3v子电路用于将备用电池输出的电能转换为稳定的3.3v电源，并对外供电；备用电池还连接备用电池监测子电路；备用电池监测子电路用于对备用电池的输出电压进行实时监测，并将监测信号上传控制模块。
33.如图2所示为本实用新型电源模块的备用电池充电子电路的电路原理示意图：所述的备用电池充电子电路为由型号为tp4056的充电芯片(图中标示u45)构成的电路；芯片的4脚和8脚同时连接外部输入的充电信号power-in，该电源信号同时也通过滤波电容c190和c192接地并滤波；芯片的1脚通过下拉电阻r278接地，从而保证引脚电平的稳定性；芯片的2脚同样通过下拉电阻r279接地，从而保证引脚电平的稳定性；芯片的7脚为充电状态指示引脚，其输出充电状态指示信号chrg3，并上传控制模块；芯片的6脚为状态指示引脚，其输出状态指示信号std2，并上传控制模块；同时，为了保证信号引脚6脚和7脚的引脚电平的稳定性，芯片的6脚和7脚均通过各自的上拉电阻(r288和r287)连接电源信号；芯片的5脚为充电输出引脚，其输出充电信号并直接连接备用电池batt，并为备用电池充电；同时，芯片的5脚也通过电容c181接地并滤波；此外，芯片的备用电池也通过开关sw连接备用电池供电信号batt+。
34.如图3所示为本实用新型电源模块的5v子电路的电路原理示意图：所述的5v子电路为由型号为bl8042d的电源芯片(图中标示u39)构成的电路；芯片的5脚为电源输入引脚，
其直接连接电源信号batt+并取电；同时，该电源信号batt+也通过滤波电容c136和c137接地滤波；芯片的4脚为使能信号引脚，其直接通过上拉电阻r256连接电源信号batt+，以保证引脚电平为高电平；芯片的2脚直接接地；芯片的6脚为空引脚，则直接悬空；芯片的1脚为电源输出引脚，其输出5v电源信号，再通过电感l9接地滤波，同时也通过单向保护二极管d32以及一系列滤波电容(包括c138、c185、c139和c182)接地滤波后，输出稳定的+5v电源信号v5p0；同时，输出的稳定电源信号v5p0也通过采样电阻r255和r254接地，此时电阻r254的电压信号作为输出电压的采样被送回芯片的3脚，从而实现输出电压的反馈，进而保证输出稳定的+5v电源信号v5p0。
35.如图4所示为本实用新型电源模块的3.3v子电路的电路原理示意图：所述的3.3v子电路为由型号为m3406的电源芯片(图中标示u41)构成的电路；芯片的vin脚连接输入电源信号batt+并获取电能；芯片的run脚则直接连接电源信号batt+，以保证引脚电平的稳定性；同时电源信号batt+还通过电容c188接地并滤波；芯片的gnd脚直接接地；芯片的sw脚输出3.3v电源信号，并通过串接的电感l10滤波、以及接地的电容c189滤波后，输出稳定的3.3v电源信号v3p3；同时，电阻r317、r318和r1作为输出电压采样电路，对稳定的3.3v电源信号v3p3进行采样，并将采样后的电源信号作为反馈，输回到芯片的fb脚，从而实现芯片输出电压的反馈控制，进而保证芯片输出稳定的3.3v电源信号。
36.如图5所示为本实用新型电源模块的备用电池监测子电路的电路原理示意图：备用电池监测子电路包括备用电池监测限流电阻r319、备用电池监测下拉电阻r320、备用电池监测开关管q5(型号为2n7002)、备用电池监测第一采样电阻r322、备用电池监测第二采样电阻r321和备用电池监测滤波电容c193；稳定的+5v电源信号v5p0通过电阻r319连接开关管q5的栅极，同时，开关管q5的栅极也通过下拉电阻r320接地，以保证引脚电平的稳定性；开关管q5的源极通过电阻r321接地，开关管q5的漏极通过电阻r322连接备用电池的输出端，并获取电源信号batt；
37.当所述监测电路正常工作时，此时电源信号v5p0正常工作，此时开关管q5的栅极为高电平，此时q5导通，因此备用电池的输出端通过r322和r321接地，此时备用电池的输出电压信号被r322和r321分压采样后，采样信号vbat_ad直接上传控制模块，实现对备用电池的监测；电容c193用于采样信号的滤波。
38.如图6所示为本实用新型的状态显示模块的电路原理示意图：所述的状态显示模块包括状态显示开关管(图中标示q2，型号为2n7002)、状态显示led灯(图中标示d33)、状态显示上拉电阻(图中标示)r344、状态显示限流电阻(图中标示r324)和状态显示输出电阻(图中标示r323)；控制模块输出的状态显示信号通过状态显示限流电阻连接状态显示开关管的控制端(mos管q2的栅极)，状态显示开关管的控制端还通过状态显示上拉电阻连接电源信号；状态显示开关管的活动端一端(mos管q2的源极)直接接地，状态显示开关管的活动端另一端(mos管q2的漏极)通过串接的状态显示led灯和状态显示输出电阻连接电源信号；
39.当状态显示信号有效时(此时对应于led信号为高电平)，状态显示开关管导通，状态显示led灯点亮；
40.当状态显示信号无效时(此时对应于led信号为低电平)，状态显示开关管关断，状态显示led灯熄灭；
41.通过状态显示led的点亮和熄灭来显示所述监测电路的状态。
42.如图7所示为本实用新型的报警模块的电路原理示意图：所述的报警模块包括报警限流电阻(图中标示r42)、报警下拉电阻(图中标示r43)、报警开关管(图中标示q4，型号为bc817-40，而且为三极管)、报警蜂鸣器(图中标示ls1，型号为ps1240p02bt)和报警输出电阻(图中标示r40)；控制模块输出的报警信号通过报警限流电阻连接报警开关管的控制端(三极管q4的基级)，报警开关管的控制端还通过报警下拉电阻接地；报警开关管的活动端一端(三极管q4的发射极)直接接地，报警开关管的活动端另一端(三极管q4的集电极)通过报警蜂鸣器连接电源信号；报警输出电阻与报警蜂鸣器并接；
43.当报警信号(buzzer_pwm)有效时，报警开关管导通，报警蜂鸣器工作并报警；
44.当报警信号(buzzer_pwm)无效时，报警开关管关断，报警蜂鸣器不工作；
45.通过报警蜂鸣器的工作或不工作，来实现所述监测电路的报警。
46.如图8所示为本实用新型的通信模块的电路原理示意图：所述的通信模块为由型号为sp3485en的rs485通信芯片(图中标示u4)构成的电路；芯片的1脚和4脚直接连接控制模块的通信引脚，并进行数据交互；芯片的2脚和3脚则通过下拉电阻r8接地，以保证引脚电平的稳定性；同时，芯片的2脚和3脚同时也连接控制模块并获取对应的使能信号uart_en；芯片的5脚为接地引脚，并直接接地；芯片的8脚为电源引脚，其直接连接电源信号v3p3并取电，同时电源信号v3p3也通过电容c5接地并滤波；芯片的6脚和7脚为通信引脚，其直接连接rs485通信信号rs485_a和rs485_b，并通过各自串接的保险丝(图中标示为f2和f1)连接通信信号rs485_ax和rs485_bx，通信信号rs485_ax和rs485_bx可以连接外部的rs485通信设备；此外，为了保证通信引脚的安全和芯片的安全，通信信号rs485_a通过上拉电阻(图中标示r10)连接电源信号v3p3，以保证引脚电平信号的稳定性；通信信号rs485_b通过下拉电阻(图中标示r9)接地，以保证引脚电平信号的稳定性；此外，通信信号rs485_a与地之间、通信信号rs485_b与地之间、通信信号rs485_b与rs485_a之间均连接有保护二极管(图中依次标示为d12、d8和d9)，以保护通信引脚和通信芯片的安全。
47.如图9所示为本实用新型的充放电监测模块中的一路充放电监测子电路的电路原理示意图：所述的充放电监测模块包括若干路充放电监测子电路；每一路充放电监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池模组，并实现所连接的磷酸铁锂电池模组的充放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；
48.所述的充放电监测子电路为由型号为cm1031的监测芯片(图中标示u70)构成的电路；监测芯片cm1031能够用于监测磷酸铁锂电池模组，该磷酸铁锂电池模组由三组磷酸铁锂电池构成，因此监测芯片cm1031刚好能够监测三组磷酸铁锂电池；芯片的1脚为电源信号引脚，其通过限流电阻r402和单相保护二极管连接电源信号batt1并取电；芯片的2脚通过第一限流电阻r403连接第一组磷酸铁锂电池的正极并获取监测信号，芯片的3脚通过第二限流电阻r404连接第二组磷酸铁锂电池的正极并获取监测信号，芯片的4脚通过第三限流电阻r405连接第三组磷酸铁锂电池的正极并获取监测信号；芯片的5脚和6脚均为空引脚，直接悬空；芯片的7脚为接地引脚，并直接接地；芯片的8脚、9脚和10脚为延时引脚，其均通过各自的接地电容(图中标示ctoc、ctod和ctec)接地，并通过接地电容调整延时的时间；芯片的11脚直接接地；芯片的12脚通过电容r406接地；芯片的14脚为过放监测信号输出引脚，其通过限流电阻r408输出过放监测信号cm1-do，并上传控制模块；芯片的15脚为过充监测信号输出引脚，其通过限流电阻r409输出过充监测信号cm1-co，并上传控制模块；芯片的16
脚为过流保护锁定信号输出引脚，其通过限流电阻r410输出锁定信号check1；
49.具体实施时，在本实用新型的一种实施例中，需要对4组磷酸铁锂电池模组进行监测，因此采用了4路充放电监测子电路。
50.如图10所示为本实用新型的电压监测模块中的一路电压监测子电路的电路原理示意图：所述的电压监测模块包括若干路电压监测子电路；每一路电压监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池，并实时监测所连接的磷酸铁锂电池的电压信号，并将监测信号上传控制模块；
51.所述的电压监测子电路包括电压采样子电路和ad转换子电路；电压采样子电路和ad转换子电路串接；电压采样子电路用于对所连接的磷酸铁锂电池的电压信号进行采样，并将采样信号上传ad转换子电路；ad转换子电路用于将接收到的采样信号进行ad转换，并将转换后的信号上传控制模块；
52.其中，电压采样子电路为由运算放大器(图中标示u3a，型号为sgm8273)构成的采样电路；所述的ad转换子电路为由型号为hx710b的ad转换芯片(图中标示u44)构成的电路；
53.运放的3脚通过限流电阻r337连接磷酸铁锂电池的负极，运放的2脚通过限流电阻r338连接磷酸铁锂电池的正极；磷酸铁锂电池的正极和负极电压信号通过运放作差并放大后，输出第一路ad转换信号ad1_out，并通过电容c209接地滤波；运放的4脚为接地引脚，并直接接地；运放的3脚为电源引脚，其直接连接+5v电源信号v5p0并取电，同时也通过电容c103和c104接地滤波；
54.第一路ad转换信号ad1_out通过电容r325限流，并通过电容c169接地滤波后，输出到ad转换芯片u44的4脚，芯片u44的3脚直接接地；芯片u44的2脚为模拟地接地引脚，并直接接地；芯片u446脚为ad转换芯片的信号输出引脚，其直接输出转换后的信号batt1_ad_dout并上传控制模块；芯片u44的5脚为时钟信号引脚，其通过限流电阻r64连接控制模块，并获取对应的ad时钟信号ad_clk；芯片u44的8脚为模拟电源信号引脚，其通过限流电阻r61连接+5v电源信号v5p0并取电，同时也通过电容c170接地并滤波；芯片u44的7脚为数字信号电源引脚，其直接连接+5v电源信号v5p0并取电，同时也通过电容c31接地并滤波；芯片u44的1脚为参考电源信号引脚，其通过连接电源芯片tl431(图中标示u48)的2脚并获取参考电压信号，同时该引脚也通过电容c33接地并滤波；芯片u48的3脚直接接地；芯片u48的1脚为电源输入引脚，其直接连接+5v电源信号v5p0并取电，同时也通过电容c29和c30接地并滤波；芯片u48的2脚为参考电压输出引脚，其直接为ad芯片u44供电；
55.具体实施时，在本实用新型的一种实施例中，需要对4组磷酸铁锂电池模组(共12组磷酸铁锂电池)进行监测，因此采用了12路电压采样子电路。
56.如图11所示为本实用新型的控制模块的电路原理示意图：所述的控制模块为由型号为gd32f303rct6的控制芯片(图中标示u47)构成的电路；芯片的19脚、13脚、32脚、64脚和48脚为电源信号引脚，其均直接连接3.3v电源信号v3p3并取电，同时电源信号v3p3也通过一系列电容(图中标示c164、c166、c163、c165、c168、c167、c195、c196、c197和c198)接地并滤波；芯片的7脚为复位信号引脚，其直接通过上拉电阻r277连接3.3v电源信号，以保证引脚电平的稳定性，同时也通过电容c160接地并滤波；芯片的15脚为信号输入引脚，其连接备用电池监测子电路并获取备用电池的电压监测信号vbat_ad；芯片的16脚和17脚为通信引脚，其连接通信模块中通信芯片的1脚和4脚并进行数据交互；芯片的20脚为通信使能引脚，
其输出使能信号uart_en并输出到通信模块，从而使能通信；芯片的21脚为工作状态指示信号输出引脚，其输出指示信号led到状态显示模块；芯片的25脚为报警信号输出引脚，其直接输出报警信号buzzer_pwm到报警模块；芯片的33脚～44脚为信号输入引脚，其直接连接12路电压采样子电路并获取对应的电压采样信号batt12_ad_dout～batt1_ad_dout；芯片的58脚和54脚为信号输入引脚，其直接连接第一路充放电监测子电路并获取对应的监测信号cm1-co和cm1-do；芯片的57脚和53脚为信号输入引脚，其直接连接第二路充放电监测子电路并获取对应的监测信号cm2-co和cm2-do；芯片的56脚和52脚为信号输入引脚，其直接连接第三路充放电监测子电路并获取对应的监测信号cm3-co和cm3-do；芯片的55脚和51脚为信号输入引脚，其直接连接第四路充放电监测子电路并获取对应的监测信号cm4-co和cm4-do；芯片的90脚和61脚为信号输入引脚，其直接连接备用电池充电子电路，并获取对应的备用电池充电的状态信号std和充电信号chrg；同时，芯片的62脚为信号输入引脚，其直接连接备用电池充电子电路，并获取对应的外部输入的电源信号power-in的采样信号charg_in3。

技术特征：
1.一种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于包括电源模块、状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块、通信模块和控制模块；状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块和通信模块均与控制模块连接；电源模块用于接收外部输入的供电信号，转换为稳定的电源信号，并给所述监测电路供电；状态显示模块用于接收控制模块下发的控制信号，并显示所述监测电路的工作状态；报警模块用于接收控制模块下发的控制信号，并报警；充放电监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的充电状态和放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；电压监测模块用于对磷酸铁锂电池模组的实时电压状态进行监测，并将监测信号上传控制模块；通信模块用于所述监测电路与外部进行通信和数据交互；控制模块用于控制所述监测电路工作。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的电源模块包括备用电池、备用电池充电子电路、5v子电路、3.3v子电路和备用电池监测子电路；备用电池与备用电池充电子电路连接，备用电池充电子电路用于给备用电池充电；备用电池还同时连接5v子电路和3.3v子电路；5v子电路用于将备用电池的输出电能转换为稳定的5v电源，并对外供电；3.3v子电路用于将备用电池输出的电能转换为稳定的3.3v电源，并对外供电；备用电池还连接备用电池监测子电路；备用电池监测子电路用于对备用电池的输出电压进行实时监测，并将监测信号上传控制模块。3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的备用电池充电子电路为由型号为tp4056的充电芯片构成的电路；所述的5v子电路为由型号为bl8042d的电源芯片构成的电路；所述的3.3v子电路为由型号为m3406的电源芯片构成的电路。4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的状态显示模块包括状态显示开关管、状态显示led灯、状态显示上拉电阻、状态显示限流电阻和状态显示输出电阻；控制模块输出的状态显示信号通过状态显示限流电阻连接状态显示开关管的控制端，状态显示开关管的控制端还通过状态显示上拉电阻连接电源信号；状态显示开关管的活动端一端直接接地，状态显示开关管的活动端另一端通过串接的状态显示led灯和状态显示输出电阻连接电源信号；当状态显示信号有效时，状态显示开关管导通，状态显示led灯点亮；当状态显示信号无效时，状态显示开关管关断，状态显示led灯熄灭；通过状态显示led的点亮和熄灭来显示所述监测电路的状态；所述的报警模块包括报警限流电阻、报警下拉电阻、报警开关管、报警蜂鸣器和报警输出电阻；控制模块输出的报警信号通过报警限流电阻连接报警开关管的控制端，报警开关管的控制端还通过报警下拉电阻接地；报警开关管的活动端一端直接接地，报警开关管的活动端另一端通过报警蜂鸣器连接电源信号；报警输出电阻与报警蜂鸣器并接；当报警信号有效时，报警开关管导通，报警蜂鸣器工作并报警；当报警信号无效时，报警开关管关断，报警蜂鸣器不工作；通过报警蜂鸣器的工作或不工作，来实现所述监测电路的报警。5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于充放电监测模块包括若干路充放电监测子电路；每一路充放电监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池模组，并实现所连接的磷酸铁锂电池模组的充放电状态进行监测，并将监测信号上传控制模块。6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述
的充放电监测子电路为由型号为cm1031的监测芯片构成的电路。7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的电压监测模块包括若干路电压监测子电路；每一路电压监测子电路均连接一组磷酸铁锂电池，并实时监测所连接的磷酸铁锂电池的电压信号，并将监测信号上传控制模块。8.根据权利要求7所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的电压监测子电路包括电压采样子电路和ad转换子电路；电压采样子电路和ad转换子电路串接；电压采样子电路用于对所连接的磷酸铁锂电池的电压信号进行采样，并将采样信号上传ad转换子电路；ad转换子电路用于将接收到的采样信号进行ad转换，并将转换后的信号上传控制模块；所述的电压采样子电路为由运算放大器构成的采样电路；所述的ad转换子电路为由型号为hx710b的ad转换芯片构成的电路。9.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的通信模块为由型号为sp3485en的rs485通信芯片构成的电路。10.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，其特征在于所述的控制模块为由型号为gd32f303rct6的控制芯片构成的电路。

技术总结
本实用新型公开了一种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，包括电源模块、状态显示模块、报警模块、充放电监测模块、电压监测模块、通信模块和控制模块；电源模块供电；状态显示模块显示工作状态；报警模块报警；充放电监测模块监测充放电状态并上传监测信号；电压监测模块监测电压并上传监测信号；通信模块通信；控制模块控制电路工作。本实用新型提供的这种磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测电路，通过创新的电路设计和完整的电路方案，不仅实现了磷酸铁锂电池模组的充放电状态监测，而且电路的可靠性较高，稳定性较好，监测效果较好。监测效果较好。监测效果较好。


技术研发人员：曾红艳 常亮 周灿 唐融 刘乾宸 曾俊捷
受保护的技术使用者：长沙电力职业技术学院
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/10/20