串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種信息設(shè)備，尤其涉及一種串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車(chē)采用鎳氫電池、鋰離子電池所構(gòu)成的電池組是由幾只到上百只電池單體串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成的。任何一只電池單體的損壞都會(huì)影響整個(gè)電池組的工作，降低整個(gè)電池組的使用壽命，甚至造成起火爆炸等嚴(yán)重事故。因此，對(duì)每一個(gè)電池單體的電壓、溫度、電流進(jìn)行信號(hào)采集和顯示是電池管理系統(tǒng)的基本功能之一。現(xiàn)有技術(shù)的電池管理系統(tǒng)的電壓采集方式，一種是如專(zhuān)利號(hào)為CN203054075U、CN200810038790.7所公開(kāi)的繼電器陣列采集方式，在不同時(shí)間段切換到不同的電池，然后將該電池電壓輸入到微控制器單元，再通過(guò)AD采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。第二種是如專(zhuān)利CN203218398U所公開(kāi)的菊花鏈?zhǔn)讲杉绞剑捎枚嗤ǖ罃?shù)據(jù)采集芯片并級(jí)聯(lián)成菊花鏈進(jìn)行電池?cái)?shù)據(jù)采集，電池?cái)?shù)據(jù)采集電路下位機(jī)通過(guò)菊花鏈總線的方式級(jí)聯(lián)，依次傳遞數(shù)據(jù)信息。第三種是如申請(qǐng)?zhí)枮镃N 1 03072489A所公開(kāi)的單路CAN總線采集方式，下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并通過(guò)CAN總線將電池的單體電壓溫度等信息傳送到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是:
[0003]1、繼電器陣列式采樣方式依次切換到不同的電池單體，需要用多個(gè)繼電器完成采樣工作，并且采樣操作是分時(shí)進(jìn)行，采樣速度慢，采樣精度不高。
[0004]2、菊花鏈?zhǔn)讲蓸臃绞绞且环N串聯(lián)信號(hào)傳輸方法，其中一個(gè)下位機(jī)故障就會(huì)導(dǎo)致所有的下位機(jī)通訊都不能正常工作。
[0005]3、傳統(tǒng)的單路CAN總線分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在速度、精度、抗干擾能力和數(shù)據(jù)顯示與處理方面存在各種問(wèn)題，還不能令人滿(mǎn)意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置，包括至少一個(gè)下位機(jī)控制器，各下位機(jī)控制器分別與一組串聯(lián)電池組電信相連；還包括電池主控制器、第一總線、第二總線、電池信息顯示儀表、執(zhí)行器單元、電流傳感單元和電壓傳感器單元；下位機(jī)控制器、電池主控制器、電池信息顯不儀表和執(zhí)行器單元分別與第一總線、第二總線電信相連；電流傳感單元和電壓傳感器單元分別與第二總線電信相連；下位機(jī)控制器與電池主控制器之問(wèn)通過(guò)第一總線、第二總線進(jìn)行通訊，并且第一總線和第二總線相互獨(dú)立，各下位機(jī)控制器分別與第一總線、第二總線并聯(lián)。
[0008]所述第一總線為SPI總線或I I C總線，第二總線為CAN總線。
[0009]所述SPI總線包括時(shí)鐘信號(hào)線CLK、主發(fā)從收信號(hào)線SMO和主收從發(fā)信號(hào)線SOMI。
[0010]所述下位機(jī)控制器包括集成電壓處理單元、地址設(shè)定單元、第一總線控制器、第二總線控制器、第一總線信號(hào)收發(fā)單元和第二總線信號(hào)收發(fā)單元；集成電壓處理單元的輸入端與相應(yīng)串聯(lián)電池組中的各電池單體并聯(lián)，輸出端連接第一總線控制器；地址設(shè)定單元和第二總線控制器分別與第一總線控制器電信相連；第一總線信號(hào)收發(fā)單元的輸入與第一總線控制器電信相連，輸出與第一總線電信相連；第二總線信號(hào)收發(fā)單元的輸入與第二總線控制器電信相連，輸出與第二總線電信相連。
[0011]所述地址設(shè)定單元向第一總線控制器輸出由高低電平信號(hào)構(gòu)成的二進(jìn)制碼數(shù)字信號(hào)。
[0012]所述電流傳感單元包括順序電信相連的電流傳感器、第二總線控制器和第二總線信號(hào)收發(fā)單元，其中第二總線信號(hào)收發(fā)單元與第二總線電信相連，電壓傳感器單元包括順序電信相連的電壓傳感器、第二總線控制器和第二總線信號(hào)收發(fā)單元，其中第二總線信號(hào)收發(fā)單元與第二總線電信相連。
[0013]所述電池信息顯示儀表包括彩色液晶顯示屏，該彩色液晶顯示屏用于顯示電池單體的電壓、電池溫度、總電流、總電壓、電池荷電狀態(tài)和電池組故障碼。
[0014]所述電池單體電壓的顯示分為多屏，每屏顯示6到32串的單體電壓。
[0015]本發(fā)明可以提高電池電壓信號(hào)采集裝置的抗干擾性能、提高采樣速度和精度、可對(duì)某一個(gè)下位機(jī)進(jìn)行單獨(dú)尋址和單獨(dú)操作，從而提高系統(tǒng)的靈活性。另外電池信息顯示儀表可以顯示所有單體電池的電壓、溫度等信息，并采用一種柱狀圖形顯示每一個(gè)電池的電壓，柱狀圖隨電池電壓的高低，分為不同的顏色，便于用戶(hù)使用。具有采樣精度高、采樣速度快、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的電池信息顯示儀表的界面；
[0018]圖3是單體電壓顯示界面；
[0019]圖4是電池組溫度顯示界面；
[0020]圖5是電池組電流、電壓、報(bào)警顯示界面；
[0021 ]圖6是電池組繼電器狀態(tài)顯示界面。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1是本發(fā)明串聯(lián)電池組信息采集與顯示裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，它包括兩個(gè)下位機(jī)控制器I，兩下位機(jī)控制器分別與一組串聯(lián)電池組2電信相連；還包括電池主控制器3、第一總線4、第二總線5、電池信息顯示儀表6、執(zhí)行器單元7、電流傳感單元8和電壓傳感器單元9。其中的下位機(jī)控制器1、電池主控制器3、電池信息顯示儀表6和執(zhí)行器單元7分別與第一總線4、第二總線5電信相連；電流傳感單元8和電壓傳感器單元9分別與第二總線5電信相連；下位機(jī)控制器I與電池主控制器3之間通過(guò)第一總線4、第二總線5進(jìn)行通訊，并且第一總線4和第二總線5相互獨(dú)立，各下位機(jī)控制器分別與第一總線、第二總線并聯(lián)。
[0023]本實(shí)施例中的第一總線為SPI總線或IIC總線，第二總線為CAN總線。SPI總線包括時(shí)鐘信號(hào)線CLK、主發(fā)從收信號(hào)線SMO和主收從發(fā)信號(hào)線SOMI。
[0024]本實(shí)施例中的下位機(jī)控制器I包括集成電壓處理單元I 1、地址設(shè)定單元12、第一總線控制器13、第二總線控制器14、第一總線信號(hào)收發(fā)單元15和第二總線信號(hào)收發(fā)單元16。集成電壓處理單元的輸入端與相應(yīng)串聯(lián)電池組中的各電池單體并聯(lián)，輸出端連接第一總線控制器；地址設(shè)定單元和第二總線控制器分別與第一總線控制器電信相連；第一總線信號(hào)收發(fā)