专利名称：高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车用动力电池领域，具体为一种高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置。
背景技术：
电动汽车的核心动力部件是其中的动力电池，动力电池输出的主要为高压直流电，运用P=UI公式可以算出功率，再加上时间因素，可以得到电能参数。在实际使用中，需要对动力电池的各个电参数进行采集和计算，以掌握动力电池的各个环境、时间下，不同的负载充放电的性能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，以实现对动力电池各个电参数进行采集和计算。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于包括有传感器采集单元、A/D转换单元、采集单片机、控制单片机；所述传感器采集单元包括多个闭环霍尔电流传感器、闭环霍尔电压传感器，所述闭环霍尔电流传感器测量线圈套在动力电池正极或负极导线外，闭环霍尔电压传感器的输入端分别与动力电池的正、负极连接；所述A/D转换单元包括多路A/D转换芯片，所述A/D转换芯片的输入与闭环霍尔电流传感器、闭环霍尔电压传感器的输出一一对应连接，所述A/D转换芯片的输出通过各自的SPI接口分别接入采集单片机；所述采集单片机与控制单片机通过CAN接口通讯连接，所述控制单片机的输出接口接入有声光单元，控制单片机的输入接口接入有键盘，控制单片机的SSI接口接入有 OLED显示器。所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述A/D转换单元采用型号为ADS1271的A/D转换芯片。所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述采集单片机上接入有状态灯、键盘。所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述声光单元由分别接入控制单片机的状态灯、扬声器构成。所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述控制单片机上还接入有SD存储卡。所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述控制单片机分别通过串口控制台、以太网与上位机通讯连接。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型的OLED液晶显示屏能够直观、精度地获取有关参数，抗干扰性能强。[0013]2、本实用新型可高精度分析动力电池的电压，电流参数，保障产品的性能。3、本实用新型可以同时测量最高600伏的高压和420安的强电流，并自动计算功率和电功，是市场上没有的产品。4、本实用新型独特运用双单片机控制系统，使采集部分的高压和控制部分隔离， 有效提高了实验人员的安全。5、本实用新型的液晶显示屏使用OLED新型显示材料，可以在无光下正常使用，系统扩大使用范围。
图1为本实用新型电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示。本实用新型包括有闭环霍尔电压传感器和闭环霍尔电流传感器构成的传感器采集单元、A/D转换单元、采集单片机、控制单片机，传感器采集单元对动力电池进行高电压和强电流的采集，再经过A/D转换单元放大、转换成数字信号输出至采集单片机， 由采集单片机输出至控制单片机。闭环霍尔电压传感器，利用霍尔原理，具有高强度隔离的特点，采集0伏到正负 800伏之间任意波形电压，具有电流源输出，并带有校零功能；闭环霍尔电流传感器，利用霍尔原理，具有高强度隔离的特点，采集0安到正负420安之间任意波形电流，具有电流源输出；根据现场和设计要求，分析出各个传感器的取样电阻从而进行采集高电压强电流信肩、οA/D转换单元将采集上来的电压和电流信号通过全差分运放0PA1632进行隔离和电压跟随，送入高速高分辨率的A/D转换芯片ADS1271进行A/D转换，采集电压、电流信号的A/D转换芯片ADS1271运用A/D转换芯片ADS1271特有的菊花链结构，有效地节约了采集单片机的接口，提高了速度和稳定；A/D转换芯片ADS1271还附接有25M有源晶振，和A/ D转换芯片ADS1271所需要的低漂移的2. 5伏基准电压源。 A/D转换芯片ADS1271数字信号通过SPI接口输出至采集单片机，采集单片机进行简单的信息保存和处理，通过采集单片机的CAN接口传输到控制单片机里。同时，一些采集信息集合信息电功和时间，保存到控制单片机中，控制单片机监控采集单片机工作状况和电压。采集单片机通过CAN接口把信息传输到控制单片机中，进行数据的集中处理，具体为，数据的滤波，信息的帅选，控制单片机通过CAN接口把数据反馈给采集单片机。同时与0LED，键盘和声光单元结合，进行合理调度。声光单元由扬声器、状态灯构成，键盘、声光单元与控制单片机普通端口连接，受到控制单片机调度。键盘主要进行OLED显示器中菜单的选择和控制。声光单元为开机音乐和键盘音及控制单片机CAN传输状态提示。OLED显示器与控制单片机SSI接口连接，受到控制单片机调度。主要进行菜单显示和信息交互，菜单分为2级菜单形式，进行用户交互的信息为实时电压，实时电流，时间秒，实时电功率和电功。
权利要求1.高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于包括有传感器采集单元、A/D转换单元、采集单片机、控制单片机；所述传感器采集单元包括多个闭环霍尔电流传感器、闭环霍尔电压传感器，所述闭环霍尔电流传感器测量线圈套在动力电池正极或负极导线外，闭环霍尔电压传感器的输入端分别与动力电池的正、负极连接；所述A/D转换单元包括多路A/D转换芯片，所述A/D转换芯片的输入与闭环霍尔电流传感器、闭环霍尔电压传感器的输出一一对应连接，所述A/D转换芯片的输出通过各自的SPI接口分别接入采集单片机；所述采集单片机与控制单片机通过CAN接口通讯连接，所述控制单片机的输出接口接入有声光单元，控制单片机的输入接口接入有键盘，控制单片机的SSI接口接入有 OLED显示器。
2.根据权利要求1所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述A/D转换单元采用型号为ADS1271的A/D转换芯片。
3.根据权利要求1所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述采集单片机上接入有状态灯、键盘。
4.根据权利要求1所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述声光单元由分别接入控制单片机的状态灯、扬声器构成。
5.根据权利要求1所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述控制单片机上还接入有SD存储卡。
6.根据权利要求1所述的高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，其特征在于所述控制单片机分别通过串口控制台、以太网与上位机通讯连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高电压强电流动力电池的高速高精度采集装置，包括有传感器采集单元、A/D转换单元、采集单片机、控制单片机。本实用新型能够直观、精度地获取有关参数，抗干扰性能强。可高精度分析动力电池的电压，电流参数，保障产品的性能。运用双单片机控制系统，有效提高了实验人员的安全。使用OLED新型显示材料，可以在无光下正常使用。
文档编号G01R19/25GK202145228SQ20112020872
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者郭言平, 陈宇 申请人:合肥国轩高科动力能源有限公司