動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，包括工業(yè)嵌入式電腦、以太網(wǎng)采集控制器以及至少一電壓電流采集模塊，所述電壓電流采集模塊與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述工業(yè)嵌入式電腦通過以太網(wǎng)采集控制器經(jīng)SPI總線接口控制所述電壓電流采集模塊進(jìn)行電壓、電流數(shù)據(jù)的采集和收集，并將電壓、電流數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦進(jìn)行處理和顯示；所述電壓電流采集模塊包括一MCU、一電壓采集電路、一電流采集電路以及一電源模塊。本實(shí)用新型的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，快速地、連續(xù)地、關(guān)聯(lián)地采集動力鋰電池組工況數(shù)據(jù)。
【專利說明】動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]動力鋰電池組使用越來越多，如電動汽車、混合電動汽車、電動叉車等的關(guān)鍵部件之一就是動力鋰電池組。不同的鋰電池組使用的場合、方式、狀態(tài)不一致，工作過程中的不同階段功率大小也不一樣。如電動汽車在啟步時電流大，爬坡時電流也大，平路行使電流較小，各種路況下功率都不相同，而動力鋰電池組工況的監(jiān)測可為動力鋰電池組性能的提升提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，但目前大部分的測試具有如下缺點(diǎn):
[0003]1、采集不夠快速，不能表現(xiàn)工況的瞬時變化；
[0004]2、采集參數(shù)間沒有同步關(guān)聯(lián)；
[0005]3、只能采集某個獨(dú)立、間斷的數(shù)據(jù)，不能連續(xù)記錄關(guān)聯(lián)的電壓、電流等數(shù)據(jù)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，快速地、連續(xù)地、關(guān)聯(lián)地采集動力鋰電池組工況數(shù)據(jù)。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，包括工業(yè)嵌入式電腦、以太網(wǎng)采集控制器以及至少一電壓電流采集模塊，所述電壓電流采集模塊與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述工業(yè)嵌入式電腦通過以太網(wǎng)采集控制器經(jīng)SPI總線接口控制所述電壓電流采集模塊進(jìn)行電壓、電流數(shù)據(jù)的采集和收集，并將電壓、電流數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦進(jìn)行處理和顯示；所述電壓電流采集模塊包括一 MCU、一電壓采集電路、一電流采集電路以及一電源模塊；所述MCU分別與電壓采集電路和電流采集電路連接，所述電源模塊分別為MCU和電流采集電路供電；所述MCU還連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述MCU控制所述電壓采集電路和電流采集電路自動同步快速采集電壓、電流參數(shù)，再通過以太網(wǎng)采集控制器發(fā)送至工業(yè)嵌入式電腦。
[0008]進(jìn)一步的，所述電壓采集電路進(jìn)一步包括依次連接的電壓采集器、第一信號衰減器以及第一 ADC模塊，所述ADC模塊連接所述MCU。所述第一信號衰減器和第一 ADC模塊之間還連接一第一信號雙極性處理器。
[0009]進(jìn)一步的,所述電流采集電路進(jìn)一步包括依次連接的電流傳感器、第二信號衰減器以及第二 ADC模塊，所述第二 ADC模塊連接所述MCU。所述第二信號衰減器和第二 ADC模塊之間還連接一第二信號雙極性處理器。
[0010]進(jìn)一步的，所述電流傳感器為霍爾電流傳感器，所述電源模塊為該霍爾電流傳感器提供±12V電源；所述電源模塊為所述MCU提供5V電源。
[0011]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)還包括至少一溫度采集模塊，所述溫度采集模塊與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述工業(yè)嵌入式電腦通過以太網(wǎng)采集控制器經(jīng)SPI總線接口控制所述溫度采集模塊進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的采集和收集，并將溫度數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦進(jìn)行處理和顯示。
[0012]進(jìn)一步的，所述工業(yè)嵌入式電腦對測量數(shù)據(jù)的處理包括記錄和拼接、所述拼接是指將不同時段各電壓電流采集模塊、溫度采集模塊所采集的電壓、電流及溫度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行拼接，并形成圖譜進(jìn)行顯示。
[0013]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):本動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其電壓電流采集模塊利用MCU控制電壓采集電路和電流采集電路，可以實(shí)現(xiàn)電壓、電流快速同步采集，并通過以太網(wǎng)采集控制器發(fā)送至工業(yè)嵌入式電腦，可長時間連續(xù)記錄采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)?？蓪?shí)時地、準(zhǔn)確地采集鋰電池組在使用中的電壓變化、電流變化等，可提供對鋰電池使用的過程進(jìn)行分析的依據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)工業(yè)嵌入式電腦的處理和顯示，可以提高動力鋰電池組工作的狀況的分析精度、準(zhǔn)確性、可靠性，并為針對性測試提供參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0015]圖1為本實(shí)用新型動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)一實(shí)施例的原理框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型電壓電流采集模塊一實(shí)施例的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]請參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)的一實(shí)施例，包括工業(yè)嵌入式電腦1、以太網(wǎng)采集控制器2以及多路電壓電流采集模塊3、多路溫度采集模塊4，所述電壓電流采集模塊3、溫度采集模塊4均分別與被測動力鋰電池組(未圖示)一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口 5連接所述以太網(wǎng)采集控制器2 ;所述工業(yè)嵌入式電腦上運(yùn)行采集軟件，通過以太網(wǎng)采集控制器2經(jīng)SPI總線接口 5控制采集速率、采集開始、停止等，所述電壓電流采集模塊3、溫度采集模塊4進(jìn)行電壓、電流數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)的采集和收集，并將電壓、電流數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦I進(jìn)行處理和顯示。其中，所述電壓電流采集模塊3、溫度采集模塊4均分別與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接是指電壓電流采集模塊3和溫度采集模塊4的數(shù)量可以根據(jù)被測動力鋰電池組的數(shù)量來對應(yīng)設(shè)置。
[0018]主要如圖2所示，所述電壓電流采集模塊3包括一 MCU31、一電壓采集電路32、一電流采集電路33以及一電源模塊34 ;所述MCU31分別與電壓采集電路32和電流采集電路33連接，所述電源模塊34分別為MCU31和電流采集電路33供電；所述MCU31還連接所述以太網(wǎng)采集控制器2 ;所述MCU31控制所述電壓采集電路32和電流采集電路33自動同步快速采集電壓、電流參數(shù)，再通過以太網(wǎng)采集控制器2發(fā)送至工業(yè)嵌入式電腦I。
[0019]所述電壓采集電路32進(jìn)一步包括依次連接的電壓采集器321、第一信號衰減器322以及第一 ADC模塊323，所述ADC模塊323連接所述MCU31。所述電壓采集器321對被測動力鋰電池組的電壓進(jìn)行測量，所得的電壓數(shù)據(jù)經(jīng)第一信號衰減器322衰減后由第一 ADC模塊323進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再發(fā)送給所述MCU31。所述第一信號衰減器322和第一 ADC模塊323之間還連接一第一信號雙極性處理器324，以防止第一信號衰減器322的正負(fù)極接反。
[0020]所述電流采集電路33進(jìn)一步包括依次連接的電流傳感器331、第二信號衰減器332以及第二 ADC模塊333，所述第二 ADC模塊333連接所述MCU31。所述電流傳感器331對被測動力鋰電池組的電流進(jìn)行測量，所得的電流數(shù)據(jù)經(jīng)第二信號衰減器332衰減后由第二 ADC模塊333進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再發(fā)送給所述MCU31。所述第二信號衰減器332和第二 ADC模塊333之間還連接一第二信號雙極性處理器334，以防止第二信號衰減器332正負(fù)極接反。
[0021]其中，所述電流傳感器331為霍爾電流傳感器，使測量的精度較高，所述電源模塊34為該霍爾電流傳感器提供±12V電源；所述電源模塊34為所述MCU31提供5V電源。
[0022]所述工業(yè)嵌入式電腦I對測量數(shù)據(jù)的處理包括記錄和拼接、所述拼接是指將不同時段各電壓電流采集模塊3、溫度采集模塊4所采集的電壓、電流及溫度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行拼接，并形成圖譜進(jìn)行顯示。通過所述工業(yè)嵌入式電腦上的采集軟件可以設(shè)定采集的條件，如采集的時間段、停車時不采集等。
[0023]綜上所述，本實(shí)用新型的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其電壓電流采集模塊利用MCU控制電壓采集電路和電流采集電路，可以實(shí)現(xiàn)電壓、電流快速同步采集，并通過以太網(wǎng)采集控制器發(fā)送至工業(yè)嵌入式電腦，可長時間連續(xù)記錄采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)?？蓪?shí)時地、準(zhǔn)確地采集鋰電池組在使用中的電壓變化、電流變化等，可提供對鋰電池使用的過程進(jìn)行分析的依據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)工業(yè)嵌入式電腦的處理和顯示，可以提高動力鋰電池組工作的狀況的分析精度、準(zhǔn)確性、可靠性，并為針對性測試提供參考。
[0024]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:包括工業(yè)嵌入式電腦、以太網(wǎng)采集控制器以及至少一電壓電流采集模塊，所述電壓電流采集模塊與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述工業(yè)嵌入式電腦通過以太網(wǎng)采集控制器經(jīng)SPI總線接口控制所述電壓電流采集模塊進(jìn)行電壓、電流數(shù)據(jù)的采集和收集，并將電壓、電流數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦進(jìn)行處理和顯示； 所述電壓電流采集模塊包括一 MCU、一電壓采集電路、一電流采集電路以及一電源模塊；所述MCU分別與電壓采集電路和電流采集電路連接，所述電源模塊分別為MCU和電流采集電路供電；所述MCU還連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述MCU控制所述電壓采集電路和電流采集電路自動同步快速采集電壓、電流參數(shù)，再通過以太網(wǎng)采集控制器發(fā)送至工業(yè)嵌入式電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓采集電路進(jìn)一步包括依次連接的電壓采集器、第一信號衰減器以及第一 ADC模塊，所述ADC模塊連接所述MCU。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:所述第一信號衰減器和第一 ADC模塊之間還連接一第一信號雙極性處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:所述電流采集電路進(jìn)一步包括依次連接的電流傳感器、第二信號衰減器以及第二 ADC模塊，所述第二ADC模塊連接所述MCU。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:所述第二信號衰減器和第二 ADC模塊之間還連接一第二信號雙極性處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:所述電流傳感器為霍爾電流傳感器，所述電源模塊為該霍爾電流傳感器提供±12V電源；所述電源模塊為所述MCU提供5V電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰電池組工況采集系統(tǒng)，其特征在于:還包括至少一溫度采集模塊，所述溫度采集模塊與被測動力鋰電池組一一對應(yīng)連接，并通過SPI總線接口連接所述以太網(wǎng)采集控制器；所述工業(yè)嵌入式電腦通過以太網(wǎng)采集控制器經(jīng)SPI總線接口控制所述溫度采集模塊進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的采集和收集，并將溫度數(shù)據(jù)傳送至所述工業(yè)嵌入式電腦進(jìn)行處理和顯示。
【文檔編號】G01R31/36GK203519799SQ201320545453
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】鄧秉杰, 熊剛, 林松青 申請人:福州開發(fā)區(qū)星云電子自動化有限公司