[发明专利]一种锂电池数据采集系统及方法

权利要求书

1.一种锂电池数据采集系统，其特征在于：包括：

一上位机；

一通讯板，包括一以太网通信模块、一第一MCU以及八个第一RS485通信模块；所述第一MCU的一端与以太网通信模块连接，另一端与各第一RS485通信模块连接；所述以太网通信模块与上位机连接；

八个数据采集板，分别包括一第二RS485通信模块，一第二MCU、一隔离芯片组以及一设有16个通道的数据采集芯片；各所述第二RS485通信模块的一端与一第一RS485通信模块连接，另一端与第二MCU连接；所述隔离芯片组的一端与第二MCU连接，另一端与数据采集芯片连接。

2.如权利要求1所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述以太网通信模块的型号为LAN8720A。

3.如权利要求1所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述隔离芯片组包括16个隔离芯片，各所述隔离芯片的一端与第二MCU连接，另一端与数据采集芯片的其中一个通道连接。

4.如权利要求3所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述隔离芯片为SPI总线隔离芯片。

5.如权利要求1所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述数据采集芯片为电压采集芯片或者温度采集芯片。

6.如权利要求5所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述电压采集芯片的型号为ADS8689。

7.如权利要求4所述的一种锂电池数据采集系统，其特征在于：所述温度采集芯片的型号为ADS1118。

8.一种锂电池数据采集方法，其特征在于：所述方法需使用如权利要求1至7任一项所述的采集系统，包括如下步骤：

步骤S10、通讯板设定8个UDP链接以及8个UDP端口，各所述UDP链接均分别绑定一第一RS485通信模块以及一UDP端口；

步骤S20、数据采集板设定一数据采集周期以及一数据缓存数量，每隔所述数据采集周期自动采集锂电池数据，并基于所述数据缓存数量将锂电池数据进行缓存；

步骤S30、通讯板接收上位机发送的数据采集指令，基于所述数据采集指令以及UDP链接从对应的数据采集板获取锂电池数据，并发送给上位机，完成锂电池数据的采集。

9.如权利要求8所述的一种锂电池数据采集方法，其特征在于：所述步骤S20具体为：

当所述锂电池数据为电压数据时，包括如下步骤：

步骤S211、数据采集板的第二MCU设定一数据采集周期以及一数据缓存数量；

步骤S212、第二MCU每隔所述数据采集周期读取电压采集芯片的器件ID，判断与预先存储的器件ID是否一致，若是，说明SPI通讯正常，利用电压采集芯片自动采集电压数据并进行模数转换，基于所述数据缓存数量将电压数据缓存至第二MCU的内存中；若否，说明SPI通讯异常，结束流程；

当所述锂电池数据为温度数据时，包括如下步骤：

步骤S221、数据采集板的第二MCU设定一数据采集周期、一数据缓存数量、一寄存器配置值以及一温度与电压一一对应的热电偶表；

步骤S222、第二MCU每隔所述数据采集周期，向温度采集芯片发送所述寄存器配置值，温度采集芯片接收到所述寄存器配置值后，向第二MCU返回冷节点温度值以及寄存器配置值，第二MCU利用所述热电偶表将所述冷节点温度值转换为冷节点电压值，第二MCU判断接收的所述寄存器配置值与设定的是否一致，若是，说明SPI通讯正常，进入步骤S223；若否，说明SPI通讯异常，结束流程；

步骤S223、第二MCU向温度采集芯片发送所述寄存器配置值，温度采集芯片接收到所述寄存器配置值后，向第二MCU返回热节点电压值以及寄存器配置值，第二MCU判断接收的所述寄存器配置值与设定的是否一致，若是，说明SPI通讯正常，进入步骤S224；若否，说明SPI通讯异常，结束流程；

步骤S224、第二MCU将所述热节点电压值加上冷节点电压值得到实际电压值，基于所述热电偶表将实际电压值转换为温度数据。

10.如权利要求8所述的一种锂电池数据采集方法，其特征在于：所述步骤S30具体包括：

步骤S31、通讯板通过以太网中断接收上位机发送的数据采集指令，从所述数据采集指令中解析出目标UDP端口，判断所述目标UDP端口是否属于设定的8个UDP端口中的一个，若是，则进入步骤S32；若否，则结束流程；

步骤S32、通讯板基于所述目标UDP端口以及UDP链接，利用Uart中断将所述数据采集指令发送给对应的数据采集板，数据采集板利用Uart中断将接收的所述数据采集指令缓存到预先创建的循环队列中；

步骤S33、数据采集板从所述循环队列中获取数据采集指令，并基于所述数据采集指令将缓存的锂电池数据封装成数据包，并将所述数据包通过DMA发送给通讯板；

步骤S34、通讯板通过DMA接收所述数据包，并在通讯板的Uart中断触发空闲中断时，将所述数据包通过以太网通信模块发送给上位机，完成锂电池数据的采集。