一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置及系统，该装置包括电源电路、主控电路、ADC转换电路、电池电流测量电路、电池电平转换电路和电池电压主动均压电路，所述电源电路用于给整个装置供电，所述电池电平转换电路用于将电池电压转换为ADC转换电路所能识别的电平信号，并传递给ADC转换电路，所述电池电流测量电路用于采集电池电流并传递给ADC转换电路，所述ADC转换电路用于对电池电压和电池电流进行采样，并传递给主控电路，所述主控电路与电池电压主动均压电路连接，所述电池电压主动均压电路与电池连接，主控电路用于通过通讯电路与上位机进行通讯。采用本发明专利技术的方案能准确计算脉冲放电系统中电池瞬时放电后剩余电量。后剩余电量。后剩余电量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置及系统


[0001]本专利技术属于电池能源
，具体涉及一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置及系统。

技术介绍

[0002]一些应用场景中，需要电池对供电设备提供瞬时能量，此类电池主要工作特点是放电时间短，放电数毫秒钟至数十毫秒钟，输出电流大，输出数千安电流。目前现有的方案是采用BMS芯片每秒数十次采集电池数据，根据采样定律依此速度计算电池剩余电量等相关电池SOE参数，会产生很大差异，数据不准确。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置及系统。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，包括电源电路、主控电路、ADC转换电路、电池电流测量电路、电池电平转换电路、电池电压主动均压电路和通讯电路，所述电源电路用于给整个装置供电，所述电池电平转换电路用于将电池电压转换为ADC转换电路所能识别的电平信号，并传递给ADC转换电路，所述电池电流测量电路用于采集电池电流并传递给ADC转换电路，所述ADC转换电路用于对电池电压和电池电流进行采样，并传递给主控电路，所述主控电路与电池电压主动均压电路连接，所述电池电压主动均压电路与电池连接，所述通讯电路与主控电路连接。所述主控电路用于通过通讯电路与上位机进行通讯。
[0005]进一步地，所述通讯电路为高速光纤模块。
[0006]进一步地，所述ADC转换电路包括至少一个ADC模块，通过至少一个ADC模块同步采集电池的电压、电流信号。
[0007]进一步地，所述ADC转换电路包括多个ADC模块，通过多个ADC模块同步采集电压、电流信号。
[0008]进一步地，所述电池电平转换电路与ADC转换电路之间设有滤波电路。
[0009]进一步地，所述滤波电路包括电阻R28和电容C1，所述电阻R28的一端与电池电平转换电路的输出端连接，所述电阻R28的另一端分别与电容C1的一端、ADC转换电路的第一输入端连接，电容C1的另一端接地。
[0010]进一步地，所述电池电平转换电路采用差动放大电路。
[0011]进一步地，所述差动放大电路包括运放U11A，运放U11A的同相输入端经电阻R18与电池正极连接，运放U11A的同相输入端经电阻R14接地，运放U11A的反相输入端经电阻R22与电池负极连接，运放U11A的反相输入端分别与电阻R26的一端、电阻R27的一端连接，电阻R26的另一端接地，电阻R27的另一端与运放U11A的输出端连接，运放U11A的输出端为电池电平转换电路的输出端。
[0012]进一步地，所述电池电压主动均压电路用于接收主控电路的控制信号，完成对电池电压放电均压过程。
[0013]进一步地，所述电池电压主动均压电路包括光耦、三极管Q1，三极管Q1的栅极分别与电阻R250一端、光耦的第一输出端连接，电阻R250的另一端连接电池正极，三极管Q1的源极连接电池正极，三极管Q1的漏极与电阻R256的一端连接，电阻R256的另一端分别与电池负极、光耦的第二输出端连接，光耦的第一输入端连接第一电压，光耦的第二输入端经开关接地，所述开关的控制端与主控电路的输出端连接，通过主控电路控制开关的通断。
[0014]进一步地，本专利技术的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置还包括电池温度测量电路，所述电池温度测量电路与主控电路连接，所述电池温度测量电路用于将测量的电池温度传递给主控电路。
[0015]进一步地，所述主控电路采用FPGA模块。
[0016]进一步地，电池电流测量电路采用霍尔传感器，用于将电池电流直接转换为电压信号输送到ADC转换电路。
[0017]本专利技术公开了一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集系统，包括上位机以及电池数据采集装置，电池数据采集装置的主控电路用于通过通讯电路与上位机进行通讯，主控电路用于将数据经通讯电路上传给上位机，且接收上位机的控制信号，控制启动电池电压主动均压电路，完成对电池电压放电均压过程。
[0018]本专利技术至少具有如下有益效果：
[0019]本专利技术采用多片高速高精度ADC同步采集电压、电流信号，并传递给FPGA处理，FPGA接收电压、电流数据后计算剩余电量及可放电持续时间等，AD采样率有200k,能准确计算脉冲放电系统中电池瞬时放电后剩余电量。
[0020]电池电压主动均压电路是接收从上位机从光纤转发给FPGA的控制信号，FPGA启动电池电压主动均压电路，完成对电池电压放电均压过程。
[0021]本专利技术的光纤高速传输和高隔离电压带来可扩展方式，如多个本装置采用串并联方式形成更高电压，更大输出电流采集能力。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的整体构架示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的电池电平转换电路的示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的滤波电路的示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的ADC转换电路的示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的电池电压主动均压电路的示意图；
[0028]图6为本专利技术实施例提供的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置的通讯电路的示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例一
[0031]参见图1至图6，本专利技术实施例提供一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，包括电源电路、主控电路、ADC转换电路、电池电流测量电路、电池电平转换电路和电池电压主动均压电路，所述电源电路用于给整个装置供电，所述电池电平转换电路用于将电池电压转换为ADC转换电路所能识别的电平信号，并传递给ADC转换电路，所述电池电流测量电路用于采集电池电流并传递给ADC转换电路，所述ADC转换电路用于对电池电压和电池电流进行采样，并传递给主控电路，所述主控电路与电池电压主动均压电路连接，所述电池电压主动均压电路与电池连接。电池电压主动均压电路用于接收从上位机从光纤转发给FPGA的控制信号，FPGA启动电池电压主动均压电路，完成对电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：包括电源电路、主控电路、ADC转换电路、电池电流测量电路、电池电平转换电路、电池电压主动均压电路和通讯电路，所述电源电路用于给整个装置供电，所述电池电平转换电路用于将电池电压转换为ADC转换电路所能识别的电平信号，并传递给ADC转换电路，所述电池电流测量电路用于采集电池电流并传递给ADC转换电路，所述ADC转换电路用于对电池电压和电池电流进行采样，并传递给主控电路，所述主控电路与电池电压主动均压电路连接，所述电池电压主动均压电路与电池连接，所述通讯电路与主控电路连接。2.如权利要求1所述的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：所述ADC转换电路包括至少一个ADC模块，通过至少一个ADC模块同步采集电池的电压、电流信号。3.如权利要求1所述的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：所述电池电平转换电路与ADC转换电路之间设有滤波电路。4.如权利要求3所述的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R28和电容C1，所述电阻R28的一端与电池电平转换电路的输出端连接，所述电阻R28的另一端分别与电容C1的一端、ADC转换电路的第一输入端连接，电容C1的另一端接地。5.如权利要求1所述的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：所述电池电平转换电路采用差动放大电路。6.如权利要求5所述的用于脉冲放电系统中的电池数据采集装置，其特征在于：所述差动放大电路包括运放U11A，运放U11A的同相输入端经电阻R18与电池正极连接，运放U11A的同相输入端经电阻R14接地，运...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘毅，杜小刚，徐冲，
申请(专利权)人：武汉武新电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：