專利名稱：一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法
一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法涉及領(lǐng)域本發(fā)明涉及蓄電池組的檢測領(lǐng)域，特別涉及一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法。
背景技術(shù)：
蓄電池組的在日常的生活和生產(chǎn)中被廣泛的運用，蓄電池組包括多個相對獨立的 蓄電池，而每個蓄電池的性能狀態(tài)直接影響到蓄電池組整體性能和使用的安全性，因此對 每個蓄電池進行實時檢測做到及時更換損壞的蓄電池是一種行之有效的方法。電池巡檢儀 可以對蓄電池組進行巡回檢測，從而及早發(fā)現(xiàn)損壞或性能顯著降低的單體蓄電池并及時提 醒維護人員更換，以保證直流電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。以往的電池巡檢儀每路電池信號的采集均需要進行單節(jié)電池的整體切換。例如， 采集18路電池信號則需要18個光繼電器，這樣不僅增加了采樣環(huán)節(jié)，另外，一個光繼電器 的成本大約在20元左右，在增大了體積的弊端外又額外增加了成本。提供一種成本較低，體積較小的新型電池巡檢儀是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法，以達 到對蓄電池組的每個蓄電池進行實時檢測，并具有相對較低的生產(chǎn)成本和較小的體積的目 的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種電池巡檢儀，其特征在于所述 的巡檢儀為電池信號采集模塊將電池電壓信號通過模擬開關(guān)傳遞給電量處理芯片，電量處 理芯片連接微處理器后分別連接到上位機、顯示模塊、輸入模塊；所述的電池信號采集模塊為各路蓄電池分別連接到分壓電阻后連接到模擬開關(guān)， 從而利用模擬開關(guān)對電池信號采集模塊中的每組電池的電壓測控進行切換，并通過上位機 和顯示模塊實現(xiàn)對每組電池的電壓進行實時監(jiān)控。一種電池巡檢儀的電池電壓采集方法，其特征在于所述的采集方法為模擬開關(guān) 對每組電池進行切換采集電池電壓，電量處理芯片對采集到得電壓進行處理；電量處理芯 片的軟件流程為a)芯片初始化；b)偏移量校準；c)采集電池電壓；d)對多次采集的電池電壓求平均值；e)將采樣得到的平均數(shù)值減去上節(jié)采樣值；f)將計算得到的數(shù)值傳遞給微處理器；從而在軟件上對每組電池電壓進行采集，并利用平均值算法提高電壓的測量精度。
所述的分壓電阻與模擬開關(guān)之間接入接地的保護電阻，從而分別對每個采集電路 進行保護。所述的微處理器與上位機之間為通訊RSM485CT串口連接，實現(xiàn)了微處理器與上 位機之間的通訊。所述的分壓電阻為精密金屬膜電阻。所述的電量處理芯片的型號為CS5463 ；微處理器的型號為STC12C5604。所述的顯示模塊為LED驅(qū)動芯片連接到LED，從而對采集到的蓄電池電壓進行實 時顯示。一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法，由于采用上述結(jié)構(gòu)和方法，該裝置具有以 下優(yōu)點1、對蓄電池組的每個蓄電池進行實時檢測；2、免去傳統(tǒng)巡檢儀中的光機電器，降 低生產(chǎn)成本，并具有較小的體積，性價比高；3、采用軟件校正和處理，使采集到得數(shù)值具有 較高的精確度；4、可對軟件進行及時更新，適應(yīng)更多的蓄電池組。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對發(fā)明作進一步詳細的說明；圖1為本發(fā)明一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法電池信號采集模塊的電路圖；圖3為本發(fā)明一種電池巡檢儀及電池電壓采集方法電量處理芯片軟件原理圖；圖4為傳統(tǒng)的電池巡檢儀的電池信號采集模塊的原理圖；在圖1-4中，1、電池信號采集模塊；2、模擬開關(guān)；3、電量處理芯片；4、微處理器； 5、上位機；6、顯示模塊；7、輸入模塊。
具體實施例方式如圖1-3所示，一種電池巡檢儀，其特征在于所述的巡檢儀為電池信號采集模塊 1將電池電壓信號通過模擬開關(guān)2傳遞給電量處理芯片3，電量處理芯片連接微處理器4后 分別連接到上位機5、顯示模塊6、輸入模塊7 ；電池信號采集模塊1為各路蓄電池分別連接 到分壓電阻后連接到模擬開關(guān)2，從而利用模擬開關(guān)2對電池信號采集模塊1中的每組電池 的電壓測控進行切換，并通過上位機5和顯示模塊6實現(xiàn)對每組電池的電壓進行實時監(jiān)控。本發(fā)明利用上述硬件并運用電阻分壓的原理，在每路電池采集端接入分壓電阻， 并且分壓后將信號直接輸入到模擬開關(guān)2，利用電量處理芯片3的記憶功能，記住相臨一節(jié) 電池的數(shù)值，用本節(jié)電池的采樣值減去上一節(jié)電池的采樣值，則是本節(jié)電池的的電壓測量 值。并且利用單片機處理技術(shù)進行軟件濾波、軟件校正來修正，完全可以達到精度的要求。如圖4所示是傳統(tǒng)的電壓采樣的原理圖。由圖中可以看出，以往的設(shè)計采用光繼 電器進行對各個電池進行采樣，每組各有一個光繼電器和限流電阻。當對某一路電池采集 后光繼電器接通，輸出此路的信息到模擬開關(guān)，然后通過與下一個繼電器的關(guān)聯(lián)，繼續(xù)輸出 下一個采集信號，對每路電池信號的采集均需要進行單節(jié)電池的整體切換。然而，如果采集 18路蓄電池則需要18個光路繼電器的不僅占用了 PCB板很大的面積，而且光繼電器的價格 較高，大大增加了裝置的成本。如圖2所示為本發(fā)明的前端采集原理圖利用電阻分壓來實現(xiàn)電池信號的采集，如圖中原理，去除了傳統(tǒng)的光繼電器的成分，直接將每路電池采集端流入精密金屬膜電阻， 由兩電阻進行分壓，將分壓后的值進入多路模擬開關(guān)，為減少模擬開關(guān)的耐壓，可將18路 蓄電池中的前9路利用一個模擬開關(guān)，后9路利用另一個模擬開關(guān)，將選擇哪一路的問題放 在電量處理芯片3內(nèi)進行選擇處理。利用處理芯片的記憶功能，記住相臨一節(jié)電池的數(shù)值， 用本節(jié)電池的采樣值減去上一節(jié)電池的采樣值，則是本節(jié)電池的的電壓測量值。例如第 一路采集到的蓄電池電壓為a，第二路采集到得蓄電池電壓為b，則第二路蓄電池的電壓為 a~bo另外，為了解決電阻分壓帶來的誤差，采取軟件中每隔一段時間(一般為0. 5S左 右)采集一組數(shù)據(jù)，將多組數(shù)據(jù)取平均值。此方法完全采用軟件算法，一方面大大節(jié)省了元 器件的成本和利用率，又克服了電阻分壓帶來的精度誤差問題。使產(chǎn)品的性價比大大提高。本發(fā)明的微處理器為宏晶電子科技的STC12C5604系列芯片，此芯片為高速、低功 耗、超強抗干擾的新一代8051芯片，指令代碼完全兼容以往的8051，但速度快8-12倍，成本 是以往51芯片的三分之一。分壓電阻與模擬開關(guān)2之間接入接地的保護電阻，從而分別對每個采集電路進行 保護。微處理器4與上位機5之間為通訊RSM485CT串口連接，實現(xiàn)了微處理器4與上位 機5之間的通訊。電量處理芯片3的型號為CS5463 ；微處理器4的型號為STC12C5604。顯示模塊6為LED驅(qū)動芯片連接到LED，從而對采集到的蓄電池電壓進行實時顯
示 ο一種電池巡檢儀的電池電壓采集方法，其特征在于所述的采集方法為模擬開關(guān) 2對每組電池進行切換采集電池電壓，電量處理芯片3對采集到得電壓進行處理；電量處理 芯片3的軟件流程為a)芯片初始化；b)偏移量校準；c)采集電池電壓；d)對多次采集的電池電壓求平均值；e)將采樣得到的平均數(shù)值減去上節(jié)采樣值；f)將計算得到的數(shù)值傳遞給微處理器；從而在軟件上對每組電池電壓進行采集，并利用平均值算法提高電壓的測量精度。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于 其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池巡檢儀，其特征在于所述的巡檢儀為電池信號采集模塊(1)將電池電壓信號通過模擬開關(guān)(2)傳遞給電量處理芯片(3)，電量處理芯片(3)連接微處理器(4)后分別連接到上位機(5)、顯示模塊(6)、輸入模塊(7)；所述的電池信號采集模塊(1)為各路蓄電池分別連接到分壓電阻后連接到模擬開關(guān)(2)。
2.—種電池巡檢儀的電池電壓采集方法，其特征在于所述的采集方法為模擬開關(guān) (2)對每組電池進行切換采集電池電壓，電量處理芯片(3)對采集到得電壓進行處理；電量 處理芯片(3)的軟件流程為a)芯片初始化；b)偏移量校準；c)采集電池電壓；d)對多次采集的電池電壓求平均值；e)將采樣得到的平均數(shù)值減去上節(jié)采樣值；f)將計算得到的數(shù)值傳遞給微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池巡檢儀，其特征在于所述的分壓電阻與模擬開關(guān) (2)之間接入接地的保護電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池巡檢儀，其特征在于所述的微處理器(4)與上位 機(5)之間為通訊RSM485CT串口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種電池巡檢儀，其特征在于所述的分壓電阻為精密 金屬膜電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池巡檢儀，其特征在于所述的電量處理芯片(3)的 型號為CS5463 ；微處理器(4)的型號為STC12C5604。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池巡檢儀，其特征在于所述的顯示模塊(6)為LED驅(qū) 動芯片連接到LED。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池巡檢儀，其特征在于所述的巡檢儀為電池信號采集模塊將電池電壓信號通過模擬開關(guān)傳遞給電量處理芯片，電量處理芯片連接微處理器后分別連接到上位機、顯示模塊、輸入模塊，由于采用上述結(jié)構(gòu)和方法，該裝置具有以下優(yōu)點1、對蓄電池組的每個蓄電池進行實時檢測；2、免去傳統(tǒng)巡檢儀中的光機電器，降低生產(chǎn)成本，并具有較小的體積，性價比高；3、采用軟件校正和處理，使采集到得數(shù)值具有較高的精確度；4、可對軟件進行及時更新，適應(yīng)更多的蓄電池組。
文檔編號G01R31/36GK101915897SQ20101023350
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者張春芽, 張紅瑾, 徐懷賓, 李穎, 束龍勝, 楊波, 殷俊, 汪桂林, 秦小州, 陳堅偉 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司