基于can通讯的超级电容器采集终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及储能元件的监测技术领域，具体地说，涉及一种超级电容器采集终端，用来监测超级电容模组的工况并输出数据和报警。
【背景技术】
[0002]在建设节能型社会中，节能减排占有重要的地位。随着我国城市轨道交通运营里程的不断增加，轨道交通的节能减排工作的重要性日益凸显。据统计，国内轨道交通运营的用电成本占轨道交通运营成本的50%左右，其中车辆制动过程中产生的电能约占车辆动力用电的30%_40%。对车辆运营过程中产生的制动能量进行回收利用，同时改善牵引供电质量，可以有效地降低运营成本，实现节能减排，为车辆安全运营提供保障。
[0003]超级电容作为新型储能元件具有功率密度高、循环寿命长、工作安全等诸多优点，适合应用于城市轨道交通制动能量回收系统，是轨道交通制动能量吸收的主要方式和发展方向。超级电容在工作过程中需要监测其电压、电流和温度，及时了解超级电容的工作状态，以便于整个供电系统的检修。但是目前还未见有关于监测轨道交通用超级电容的工况相关文献及报道。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种基于CAN通讯的超级电容器采集终端，该监控装置用于监测轨道交通站内超级电容模组的工况并输出数据和报警，有效保证超级电容器以及整个供电系统的安全运行。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种基于CAN通讯的超级电容器采集终端，包括与监测终端连接的主控板、与超级电容模组连接的采集板以及分别与主控板和采集板连接的监控显示触摸屏，主控板通过CAN总线与采集板连接;所述采集板设有多个，每个采集板连接多个超级电容模组，超级电容模组的电压输出端、温度传感器、过压信号输出端均与采集板连接。
[0006]进一步的，所述采集板上设有电压隔离变压器、M⑶、由运算放大器组成的比较器电路以及光电耦合器，电压隔离变压器输入端与超级电容模组的电压输出端连接，电压隔离变压器的输出端与MCU连接，将超级电容模组的电压转换成0-5V的线性电压，输送至MCU的ADC转换成数字值;光电耦合器的输入端通过比较器电路与超级电容模组的温度传感器连接，光电耦合器的输出端分别连接MCU和继电器。
[0007]进一步的，所述采集板上还设有由运算放大器组成的绝对值电路，该绝对值电路的输入端与超级电容模组的电流传感器连接，输出端与MCU连接，将由电流传感器转换的超级电容模组的-4-+4V的电压转换为0-4V输送至MCU的ADC转换成数字值。
[0008]作为优选，所述采集板设有14个，每个采集板连接5个超级电容模组。
[0009]本实用新型的有益效果为:本实用新型提供的采集终端能够实时监测每个超级电容模组的电压、温度、电流，并将监测的电压、温度、电流数据通过CAN总线发送给监控显示触摸屏和监控终端，同时在异常工况时能给出CAN报警和继电器报警，使外部电路相应的保护动作，保证超级电容系统的安全运行。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型具体实施例采集终端的结构简图。
[0011 ]图2为本实用新型具体实施例采集终端中采集温度和电压示意图。
[0012]图中，1、电压隔离变压器，2、M⑶，3、比较器电路，4、光电耦合器，5、超级电容模组。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】:
[0014]如图1所示，一种基于CAN通讯的超级电容器采集终端，包括与监测终端连接的主控板、与超级电容模组连接的采集板以及分别与主控板和采集板连接的监控显示触摸屏，主控板通过CAN总线与采集板连接;所述采集板设有14个，每个采集板连接5个超级电容模组，超级电容模组的电压输出端、温度传感器、过压信号输出端均与采集板连接。
[0015]如图2所示，本实施例中，所述采集板上设有电压隔离变压器、M⑶、由运算放大器组成的比较器电路以及光电耦合器，电压隔离变压器输入端与超级电容模组的电压输出端连接，电压隔离变压器的输出端与MCU连接，将超级电容模组的电压转换成0-5V的线性电压，输送至MCU的ADC转换成CAN数据;光电耦合器的输入端通过比较器电路与超级电容模组的温度传感器连接，光电耦合器的输出端分别连接MCU和继电器。当超级电容模组内的温度超过预设的温度值后，比较器电路控制光电耦合器的状态转换，光电耦合器一方面再控制继电器输出报警信号，另一方面输出信号到MCU，MCU通过ADC将信号转换成CAN数据通过CAN总线输送至主控板，由主控板通过CAN总线输送至监控显示触摸屏和监控终端。
[0016]本实施例中，所述采集板上还设有由运算放大器组成的绝对值电路，该绝对值电路的输入端与超级电容模组的电流传感器连接，输出端与MCU连接。超级电容模组的电流由电流传感器监测，电流传感器将超级电容模组的电流由-1500-+1500V的电压值范围转换成的-4-+4V的电压值范围，在经过绝对值电路将电压转换为0-4V输送至MCU的ADC转换成CAN数据，CAN数据通过CAN总线输送至主控板，由主控板通过CAN总线输送至监控显示触摸屏和监控终端。
[0017]上述实施例用来解释本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于CAN通讯的超级电容器采集终端，其特征在于:包括与监测终端连接的主控板、与超级电容模组连接的采集板以及分别与主控板和采集板连接的监控显示触摸屏，主控板通过CAN总线与采集板连接;所述采集板设有多个，每个采集板连接多个超级电容模组，超级电容模组的电压输出端、温度传感器、过压信号输出端均与采集板连接。2.如权利要求1所述的基于CAN通讯的超级电容器采集终端，其特征在于:所述采集板上设有电压隔离变压器、MCU、由运算放大器组成的比较器电路以及光电耦合器，电压隔离变压器输入端与超级电容模组的电压输出端连接，电压隔离变压器的输出端与MCU连接，将超级电容模组的电压转换成0-5V的线性电压，输送至M⑶的ADC转换成CAN数据;光电耦合器的输入端通过比较器电路与超级电容模组的温度传感器连接，光电耦合器的输出端分别连接MCU和继电器。3.如权利要求2所述的基于CAN通讯的超级电容器采集终端，其特征在于:所述采集板上还设有由运算放大器组成的绝对值电路，该绝对值电路的输入端与超级电容模组的电流传感器连接，输出端与MCU连接，将由电流传感器转换的超级电容模组的-4-+4V的电压转换为0-4V输送至MCU的ADC转换成CAN数据。4.如权利要求1所述的基于CAN通讯的超级电容器采集终端，其特征在于:所述采集板设有14个，每个采集板连接5个超级电容模组。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于CAN通讯的超级电容器采集终端，包括与监测终端连接的主控板、与超级电容模组连接的采集板以及分别与主控板和采集板连接的监控显示触摸屏，主控板通过CAN总线与采集板连接；所述采集板设有多个，每个采集板连接多个超级电容模组，超级电容模组的电压输出端、温度传感器、过压信号输出端均与采集板连接。本实用新型提供的采集终端能够实时监测每个超级电容模组的电压、温度、电流，并将监测的电压、温度、电流数据通过CAN总线发送给监控显示触摸屏和监控终端，同时在异常工况时能给出CAN报警和继电器报警，使外部电路相应的保护动作，保证超级电容系统的安全运行。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN205280149
【申请号】CN201620017709
【发明人】张喜茂, 刘陆洲, 杜春雷, 宋阳, 周光德
【申请人】中车青岛四方车辆研究所有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月9日