应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理技术领域，具体涉及一种应用于储能电池评价系统的电池参数采集技术。
【背景技术】
[0002]储能电池评价系统是对电池的各项指标进行评估，需要对电池的各项指标进行采集，监控电池的状态，从而提高电池的利用率，同时能够防止电池出现过充电和过放电的状况，延长电池的使用寿命。因此只有在准确采集电池各项参数的基础上，才能准确评估储能电池系统。电池参数采集单元主要针对电池各项参数包括电压、电流和温度进行采集，为评价系统提供依据。以往的电池参数采集单元只能对单一的储能电池进行采集，而且每次采集都需要对接线端进行连接，不便于用户的安装及使用，当需要对多个储能单体电池进行数据采集时，必须对一个储能电池数据采集完成，才能对下一个储能电池进行数据采集或者采用多个电池参数采集单元进行同时采集，这样前者对储能电池数据的采集效率较低，而后者采集装置的结构复杂，因此，需要一种既能同时完成对多个储能单体电池的参数采集的任务，并且数据采集的结果相互不会产生影响，又便于用户使用的储能电池评价系统参数采集单元。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决储能电池评价系统的参数采集单元不方便用户使用、采集数据效率低的问题，提出了一种应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元。
[0004]本实用新型所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，它包括主控制器、电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路、两个DB9、DB25、音频插座和CAN总线；
[0005]所述电压采集电路的电压控制信号输入输出端与主控制器的电压控制信号输入输出端相连；所述电流采集电路的电流信号输出端与主控制器的电流信号输入端相连；所述温度采集电路的温度控制信号输入输出端与主控制器的温度控制信号输入输出端相连；所述主控制器的数据输出端与CAN总线的数据输入端相连。
[0006]所述电压采集电路的电压采集信号输入端与DB25的并口接线头相连；电流采集电路的电流采集信号输入端与一个DB9的串口接线头相连；温度采集电路的温度采集信号输入输出端与音频插座的接线端相连；所述CAN总线的数据输出端通过另一个DB9与上位机的数据输入端相连；
[0007]所述主控制器包括控制芯片和外部时钟；电压采集电路包括滤波电路、多节电池的电池组监控器、数字隔离器和一号电源转换电路；电流采集电路包括电流传感器、一号放大电路、基准电源和二号电源转换电路；温度采集电路包括二号放大电路；CAN总线包括隔离CAN收发器。
[0008]本发明的有益效果为:
[0009]1、采用DB25插针接口外接被测电池、采用DB9插针接口外接霍尔传感器和CAN总线、采用音频插座外接温度传感器，节省了电路板的空间，对接线端进行了整合，使电路板方便安装和拆卸。
[0010]2、采用电池组监控器可以采集多组串联电池的单体电压，并且使用通信协议与控制芯片建立联系，可以根据需要进行级联，扩展测量的电池数量，提高了检测效率。
[0011]3、温度传感器能够并联到一路总线上与控制芯片连接，此种连接方式能够在不占用额外的I/o 口的情况下增加测量的温度点数量，使电路板结构简单化。
[0012]4、使用CAN收发器将待测储能电池管理系统的数据发送至上位机，利用了上位机数据处理能力强、应用程序丰富的优势，提高了监测结果的精确度。
【附图说明】
[0013]图1是应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:结合图1说明本是实施方式，本实施方式所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，它包括主控制器1、电压采集电路2、电流采集电路3、温度采集电路4、两个DB96、DB255、音频插座7和CAN总线9 ;
[0015]所述电压采集电路2的电压控制信号输入输出端与主控制器I的电压控制信号输入输出端相连所述电流采集电路3的电流信号输出端与主控制器I的电流信号输入端相连；所述温度采集电路4的温度控制信号输入输出端与主控制器I的温度控制信号输入输出端相连；所述主控制器I的数据输出端与CAN总线9的数据输入端相连。
[0016]所述电压采集电路2的电压采集信号输入端与DB255的并口接线头相连；电流采集电路3的电流采集信号输入端与一个DB96的串口接线头相连；温度采集电路4的温度采集信号输入输出端与音频插座7的接线端相连；所述CAN总线9的数据输出端通过另一个DB96与上位机8的数据输入端相连。
[0017]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元进一步限定，在本实施方式中，主控制器I包括控制芯片和外部时钟。主控制器I控制电压采集电路2、电流采集电路3和温度采集电路4的数据传输和处理，控制芯片通过CAN总线9和另一个DB96将采集的数据传输给上位机8，通过上位机直观的了解储能电池的各种指标。
[0018]【具体实施方式】三:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元进一步限定，在本实施方式中，电压采集电路2包括滤波电路、多节电池的电池组监控器、数字隔离器和一号电源转换电路。电池通过DB255的插针接口接入滤波电路，电压信号经过滤波电路滤波后传输到多节电池的电池组监控器；多节电池的电池组监控器用于监测串接电池中每节电池的电压，同时多节电池的电池组监控器还用于对过度充电的电池进行放电，将电压数据通过通信协议的方式传输到主控制器I的控制芯片；数字隔离器用于对每节电池的电压数据进行隔离，为电池的级联提供必要条件，以便增加被测电池的数量；一号电源转换器用于满足电压采集电路2供电的需求，将5V的供电电压转换成50V — 55V。
[0019]【具体实施方式】四:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元进一步限定，在本实施方式中，电流采集电路3包括电流传感器、一号放大电路、基准电源和二号电源转换电路。通过一个DB96插针接口外接霍尔传感器完成对电池的电流信息进行采集；电流传感器用于将采集到的电流信号转化为有正有负的电压信号；一号放大电路用于将有正有负的电压信号转换成符合控制芯片I/O电压输入信号，再将该信号传输到主控制器I的控制芯片；基准电源用于为电流采集电路3提供5V的基准电源；二号电源转换器用于满足电流采集电路3供电的需求，将5V基准电源转换成正负15V的电压。
[0020]【具体实施方式】五:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元进一步限定，在本实施方式中，温度采集电路4包括二号放大电路；通过音频插座7外接温度传感器完成对电池温度数据进行采集；二号放大电路用于将温度传感器采集的信号转换成电压信号，并将该电压信号传输到主控制器(I)的控制芯片；多个温度传感器能并联接入温度采集电路4。
[0021]【具体实施方式】六:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元进一步限定，在本实施方式中，CAN总线9包括隔离CAN收发器。隔离CAN收发器通过另一个DB96连接到上位机8，实现主控制器I的控制芯片与上位机8的信息传递。上位机8对采集的相关数据进行处理并显示出来。
【主权项】
1.应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:它包括主控制器(1)、电压采集电路(2)、电流采集电路(3)、温度采集电路(4)、两个DB9(6)、DB25 (5)、音频插座(7)和 CAN 总线(9)； 所述电压采集电路(2)的电压控制信号输入输出端与主控制器(I)的电压控制信号输入输出端相连； 所述电流采集电路⑶的电流信号输出端与主控制器⑴的电流信号输入端相连； 所述温度采集电路(4)的温度控制信号输入输出端与主控制器(I)的温度控制信号输入输出端相连； 所述主控制器(I)的数据输出端与CAN总线(9)的数据输入端相连； 所述电压采集电路(2)的电压采集信号输入端与DB25 (5)的并口接线头相连；电流采集电路(3)的电流采集信号输入端与一个DB9 (6)的串口接线头相连；温度采集电路(4)的温度采集信号输入输出端与音频插座(7)的接线端相连；所述CAN总线(9)的数据输出端通过另一个DB9(6)与上位机(8)的数据输入端相连。2.根据权利要求1所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:主控制器(I)包括控制芯片和外部时钟。3.根据权利要求1或2所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:电压采集电路(2)包括滤波电路、多节电池的电池组监控器、数字隔离器和一号电源转换电路；采集到的电压信号经过滤波电路滤波后传输到多节电池的电池组监控器；多节电池的电池组监控器将电压数据传输到主控制器(I)的控制芯片。4.根据权利要求1或2所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:电流采集电路(3)包括电流传感器、一号放大电路、基准电源和二号电源转换电路；电流传感器将采集到的电流信号转化为电压信号；一号放大电路将电压信号转换成符合控制芯片I/O电压输入的信号，再将信号传输到主控制器(I)的控制芯片。5.根据权利要求1或2所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:温度采集电路(4)包括二号放大电路；二号放大电路用于将采集的信号转换成电压信号，并将该电压信号传输到主控制器(I)的控制芯片。6.根据权利要求1或2所述的应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，其特征在于:CAN总线(9)包括隔离CAN收发器。
【专利摘要】应用于储能电池评价系统的电池参数采集单元，涉及电池管理技术领域。目的是为了解决储能电池评价系统的参数采集单元不方便用户使用、采集数据效率低的问题。本实用新型的电压采集电路和电流采集电路的信号输入端分别与DB25的并口接线头和一个DB9的串口接线头相连；温度采集电路的信号输入输出端与音频插座的接线端相连；CAN总线的数据输出端通过另一个DB9插针接口与上位机的数据输入端相连。本实用新型的有益效果是该采集单元采用DB25插针接口外接被测电池、采用DB9插针接口外接霍尔传感器和CAN总线、采用音频插座外接温度传感器，使得安装和拆卸方便、检测效率高，适用于储能电池的参数采集。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN204903738
【申请号】CN201520711100
【发明人】朱春波, 李彩凤, 裴磊, 武国良, 徐冰亮
【申请人】国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院, 哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月14日