小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器，包括液晶顯示模塊、主處理器電路、第二通訊接口電路、第一通訊接口電路、底層處理器電路、電壓監(jiān)測(cè)電路、電流監(jiān)測(cè)電路和電池組，所述電池組包括若干節(jié)電池，電壓監(jiān)測(cè)電路的數(shù)量與電池的數(shù)量相同，每節(jié)電池的正負(fù)極上跨接一組電壓監(jiān)測(cè)電路，電流監(jiān)測(cè)電路串聯(lián)到電池組中，所述電壓監(jiān)測(cè)電路和電流監(jiān)測(cè)電路的輸出端分別與底層處理器電路的相應(yīng)輸入端相連，底層處理器電路的相應(yīng)輸出端還與第一通訊接口電路相連接，第二通訊接口電路和液晶顯示模塊均與主處理器電路相連接，本實(shí)用新型降低整個(gè)電池組性能下降的風(fēng)險(xiǎn)，提高整個(gè)電池組的工作壽命,減小系統(tǒng)維護(hù)成本，提高了整車(chē)的可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在小型電動(dòng)車(chē)輛中，廣泛采用鉛酸電池組供電，在實(shí)際工作中，經(jīng)常由于制造、老化等因素，在一組電池組中，常常會(huì)有個(gè)別電池出現(xiàn)電壓不足、過(guò)低的情況，會(huì)導(dǎo)致總電池電壓下降，從而電池組的電流加大，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池組的壽命下降。目前在小型電動(dòng)車(chē)輛中，對(duì)于電池組各電池電壓并沒(méi)有采取任何措施進(jìn)行檢測(cè)，常常會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池組壽命降低,增加了整車(chē)的維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器，該保護(hù)器能提前給出報(bào)警信息，從而能夠及時(shí)更換有故障的電池，提高整個(gè)電池組的工作壽命。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案:
[0005]小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器，包括液晶顯示模塊、主處理器電路、第二通訊接口電路、第一通訊接口電路、底層處理器電路、電壓監(jiān)測(cè)電路、電流監(jiān)測(cè)電路和電池組，所述電池組包括若干節(jié)電池，所述的電壓監(jiān)測(cè)電路的數(shù)量與電池的數(shù)量相同，每節(jié)電池的正負(fù)極上跨接一組電壓監(jiān)測(cè)電路，所述電流監(jiān)測(cè)電路串聯(lián)到電池組中，所述電壓監(jiān)測(cè)電路和電流監(jiān)測(cè)電路的輸出端分別與底層處理器電路的相應(yīng)輸入端相連，所述底層處理器電路的相應(yīng)輸出端還與第一通訊接口電路相連接，所述第二通訊接口電路和液晶顯示模塊均與主處理器電路相連接，所述第一通訊接口和第二通訊接口通過(guò)CAN總線連接，并實(shí)現(xiàn)底層處理器電路與主處理器電路的數(shù)據(jù)傳輸；主處理器電路采用STM32F103VBT6芯片，液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)芯片采用TFT_LCD芯片，第二通訊接口電路采用IS01050芯片，所述STM32F103VBT6芯片的97、98號(hào)引腳，1-5號(hào)引腳，28-46號(hào)引腳，82-86號(hào)引腳均用來(lái)與液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)芯片的相應(yīng)引腳相連，實(shí)現(xiàn)液晶顯示；所述STM32F103VBT6芯片的70號(hào)、71號(hào)引腳與IS01050芯片的2號(hào)、3號(hào)引腳相連，實(shí)現(xiàn)主處理器電路與第二通訊接口電路的連接及其數(shù)據(jù)通信。
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)在電池組中添加一套監(jiān)測(cè)電路，實(shí)時(shí)檢測(cè)各節(jié)電池組的電壓和電流，并與給定的閾值比較，當(dāng)電壓長(zhǎng)期比給定的閾值電壓低時(shí)，系統(tǒng)在顯示屏中給出相應(yīng)的那一節(jié)的報(bào)警信息，提示需要更換該節(jié)電池。當(dāng)電池的電流長(zhǎng)期高于設(shè)定的閾值電流時(shí)，提示需要檢測(cè)整車(chē)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)電池組的電壓和電流的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組的狀態(tài)診斷，及時(shí)給出相應(yīng)的報(bào)警信息，提示對(duì)電池系統(tǒng)或其他系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，從而降低整個(gè)電池組性能下降的風(fēng)險(xiǎn)，提高整個(gè)電池組的工作壽命，減小系統(tǒng)維護(hù)成本,提高了整車(chē)的可靠性。[0007]本實(shí)用新型采用兩層結(jié)構(gòu)，通訊接口傳送的信號(hào)為數(shù)字量，能用較為簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行隔離，因而可以很好的實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電與弱電信號(hào)的隔離。若底層電池部分與人機(jī)接口部分都位于同一安裝機(jī)構(gòu)中，需要接較多的引線到電池組，一般電池組離駕駛倉(cāng)儀表部分較遠(yuǎn)，需要較多的聯(lián)接線，采用本實(shí)用新型的兩層結(jié)構(gòu)，中間使用通訊總線聯(lián)接，需要的聯(lián)接線較少，因而能夠減少聯(lián)接引線，并實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離，減少了系統(tǒng)成本，增加了系統(tǒng)可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型的電壓監(jiān)測(cè)電路的電路圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型的電流監(jiān)測(cè)電路的電路圖。
[0011]圖4為本實(shí)用新型的多路選擇開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型的底層處理器電路的電路圖。
[0013]圖6為本實(shí)用新型的主處理器電路的電路圖。
[0014]圖7為本實(shí)用新型的第一、第二通訊接口電路的電路圖。
[0015]圖8為本實(shí)用新型的液晶顯不|旲塊的驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]如圖1所示的小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器，包括人機(jī)接口部分I和底層電池監(jiān)控部分2，人機(jī)接口部分I位于駕駛室儀表部分，人機(jī)接口部分I負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與底層電池監(jiān)控部分2的數(shù)據(jù)通信，得到電池的狀態(tài)信息，并實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示各節(jié)電池電壓以及電池組25的電流，所述人機(jī)接口部分I包括液晶顯示模塊11、主處理器電路12和第二通訊接口電路13 ；底層電池監(jiān)控部分2位于電池組25安裝箱部分，其主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電池電壓、電流的采樣，并進(jìn)行數(shù)字化，并通過(guò)底層處理器電路22對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，接著通過(guò)通訊接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊；所述底層電池監(jiān)控部分2包括第一通訊接口電路21、底層處理器電路22、電壓監(jiān)測(cè)電路23、電流監(jiān)測(cè)電路24和電池組25，所述電池組25包括16節(jié)電池，所述的電壓監(jiān)測(cè)電路23的數(shù)量與電池的數(shù)量相同，每節(jié)電池的正負(fù)極上跨接一組電壓監(jiān)測(cè)電路23，所述電流監(jiān)測(cè)電路24串聯(lián)到電池組25中，所述電壓監(jiān)測(cè)電路23和電流監(jiān)測(cè)電路24的輸出端分別與底層處理器電路22的相應(yīng)輸入端相連，所述底層處理器電路22的相應(yīng)輸出端還與第一通訊接口電路21相連接，所述第二通訊接口電路13和液晶顯示模塊11均與主處理器電路12相連接，所述第一通訊接口 21和第二通訊接口 13通過(guò)CAN總線連接，并實(shí)現(xiàn)底層處理器電路22與主處理器電路12的數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]如圖2所示的電壓監(jiān)測(cè)電路23，包括第一運(yùn)算放大器LMV344、穩(wěn)壓二極管D12、電容C30、電阻Rl和電阻R29，所述電阻Rl的阻值為500k Ω，所述電阻R29的阻值為IOkQ,通過(guò)阻值一大一下的兩個(gè)電阻對(duì)電池進(jìn)行分壓。所述電阻Rl和電阻R29串聯(lián)，并且一端連接到電池的正極，另一端接地；所述電容C30和穩(wěn)壓二極管D12分別并聯(lián)在電阻R29上，所述第一運(yùn)算放大器LMV344的同相輸入端連接到電阻R29的高電平端，所述第一運(yùn)算放大器LMV344的輸出端連接到底層處理器電路22的相應(yīng)輸入端。電壓檢測(cè)采用低成本的檢測(cè)電路，檢測(cè)精度高，成本低，可靠性好。[0019]如圖3所示的電流監(jiān)測(cè)電路24，包括電阻Ri,電容Ci和第二運(yùn)算放大器LMV344，所述電阻Ri串聯(lián)到電池組的主支路當(dāng)中，所述電容Ci與電阻Ri并聯(lián)，所述第二運(yùn)算放大器LMV344的同相輸入端連接到電阻Ri的高電平端，所述第二運(yùn)算放大器LMV344的輸出端連接到底層處理器電路22的相應(yīng)輸入端。
[0020]如圖4、圖5所示的底層處理器電路22，包括多路選擇開(kāi)關(guān)電路和底層處理器，所述多路選擇開(kāi)關(guān)電路采用CD74HC4067芯片，CD74HC4067芯片的16個(gè)輸入引腳與16組電壓監(jiān)測(cè)電路23的第一運(yùn)算放大器LMV344的輸出端分別連接，⑶74HC4067芯片的I個(gè)輸出引腳與底層處理器電路22的相應(yīng)引腳相連，所述底層處理器采用STM32F103RBT6芯片，STM32F103RBT6芯片的14、15號(hào)引腳分別與CD74HC4067芯片的輸出引腳和第二運(yùn)算放大器LMV344的輸出端相連，STM32F103RBT6芯片的8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)和11號(hào)引腳分別與⑶74HC4067芯片的10號(hào)、11號(hào)、14號(hào)和13號(hào)引腳相連接，實(shí)現(xiàn)多路模擬量選一的功能。
[0021]如圖6、圖8所示的主處理器電路12采用STM32F103VBT6芯片，該芯片具有CAN通訊接口，并具有較多的IO接口，能夠?qū)崿F(xiàn)CAN通訊與液晶顯示器的接口，液晶顯示模塊11的驅(qū)動(dòng)芯片滿(mǎn)足大多數(shù)常規(guī)液晶的使用，第二通訊接口電路13采用IS01050芯片，所述STM32F103VBT6芯片的97,98號(hào)引腳，1-5號(hào)引腳，28-46號(hào)引腳，82-86號(hào)引腳均用來(lái)與液晶顯示模塊11的驅(qū)動(dòng)芯片的相應(yīng)引腳相連，實(shí)現(xiàn)液晶顯示；所述STM32F103VBT6芯片的70號(hào)、71號(hào)引腳與IS01050芯片的2號(hào)、3號(hào)引腳相連，實(shí)現(xiàn)主處理器電路12與第二通訊接口電路13的連接及其數(shù)據(jù)通信。
[0022]如圖7所示的第一通訊接口電路21和第二通訊接口電路13均采用IS01050芯片，該芯片具有電壓隔離功能，2號(hào)、3號(hào)引腳與6號(hào)、7號(hào)引腳之間相互隔離，從而實(shí)現(xiàn)了 CAN通訊接口的信息隔離傳輸，實(shí)現(xiàn)了下層電池的動(dòng)力電電路與上層的弱電通訊。第一通訊接口電路21中的IS01050芯片的2號(hào)、3號(hào)引腳分別與STM32F103RBT6芯片的45號(hào)、44號(hào)引腳相連，實(shí)現(xiàn)底層處理器電路22與第一通訊接口電路21的連接及其數(shù)據(jù)通信；第二通訊接口電路13中的IS01050芯片的2號(hào)、3號(hào)引腳分別與STM32F103VBT6芯片的70號(hào)、71號(hào)引腳相連，實(shí)現(xiàn)主處理器電路12與第二通訊接口電路13的連接及其數(shù)據(jù)通信，第一通訊接口電路21中的IS01050芯片的6號(hào)、7號(hào)引腳與第二通訊接口電路13中的IS01050芯片的6號(hào)、7號(hào)引腳通過(guò)CAN總線相連，實(shí)現(xiàn)底層處理器電路22與主處理器電路12的數(shù)據(jù)傳輸。
【權(quán)利要求】
1.小型電動(dòng)車(chē)輛電源保護(hù)器，其特征在于:包括液晶顯示模塊(11)、主處理器電路(12)、第二通訊接口電路(13)、第一通訊接口電路(21)、底層處理器電路(22)、電壓監(jiān)測(cè)電路(23)、電流監(jiān)測(cè)電路(24)和電池組(25)，所述電池組(25)包括若干節(jié)電池，所述的電壓監(jiān)測(cè)電路(23)的數(shù)量與電池的數(shù)量相同，每節(jié)電池的正負(fù)極上跨接一組電壓監(jiān)測(cè)電路(23),所述電流監(jiān)測(cè)電路(24)串聯(lián)到電池組(25)中，所述電壓監(jiān)測(cè)電路(23)和電流監(jiān)測(cè)電路(24)的輸出端分別與底層處理器電路(22)的相應(yīng)輸入端相連，所述底層處理器電路(22)的相應(yīng)輸出端還與第一通訊接口電路(21)相連接，所述第二通訊接口電路(13)和液晶顯示模塊(11)均與主處理器電路(12 )相連接，所述第一通訊接口( 21)和第二通訊接口(13)通過(guò)CAN總線連接，并實(shí)現(xiàn)底層處理器電路(22)與主處理器電路(12)的數(shù)據(jù)傳輸；主處理器電路(12)采用STM32F103VBT6芯片，第二通訊接口電路(13)采用IS01050芯片，所述STM32F103VBT6芯片的97、98號(hào)引腳，1-5號(hào)引腳，28-46號(hào)引腳，82-86號(hào)引腳均用來(lái)與液晶顯示模塊(11)的驅(qū)動(dòng)芯片的相應(yīng)引腳相連，實(shí)現(xiàn)液晶顯示；所述STM32F103VBT6芯片的70號(hào)、71號(hào)引腳與IS01050芯片的2號(hào)、3號(hào)引腳相連，實(shí)現(xiàn)主處理器電路(12)與第二通訊接口電路(13)的連接及其數(shù)據(jù)通信。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK203673047SQ201420040764
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】楊浩東, 邱少杰 申請(qǐng)人:浙江精雷電器有限公司