本實(shí)用新型屬于動(dòng)力鋰電池檢測設(shè)備,具體涉及一種新型動(dòng)力鋰電池檢測儀。
背景技術(shù):
環(huán)境污染、能源危機(jī)已經(jīng)成為制約世界發(fā)展的重要因素,動(dòng)力鋰電池憑借其高能量比、高放電率的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ膭?dòng)力電池。為了使動(dòng)力鋰電池穩(wěn)定、高效、安全工作在最佳狀態(tài),消除動(dòng)力鋰電池的安全隱患問題,電池檢測系統(tǒng)至關(guān)重要,但是市面上的電池檢測系統(tǒng)大多數(shù)不是采用傳感器實(shí)時(shí)檢測電池參數(shù),并且也不能對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理,因此現(xiàn)有的檢測設(shè)備存在著檢測不精確、效率低下等問題,造成有安全隱患的鋰電池進(jìn)入市場,存在著嚴(yán)重的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服以上存在的技術(shù)問題,提供一種新型動(dòng)力鋰電池檢測儀。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
一種新型動(dòng)力鋰電池檢測儀,包括檢測儀本體,所述檢測儀本體包含檢測控制系統(tǒng),所述檢測控制系統(tǒng)包括CPU處理器、電壓傳感器電路模塊、電流傳感器電路模塊、溫度傳感器電路模塊、電源模塊、以及與CPU處理器電氣連接的內(nèi)存、FLASH存儲(chǔ)器、顯示模塊、按鍵模塊、RS485通信口和FPGA可編程器,所述電壓傳感器電路模塊、電流傳感器電路模塊、溫度傳感器電路模塊均與FPGA可編程器電氣連接,所述電源模塊整個(gè)檢測儀提供工作電源。
進(jìn)步一地,所述電壓傳感器電路模塊包括電壓傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述電壓傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述電壓傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
進(jìn)步一地,所述電流傳感器電路模塊包括電流傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述電流傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述電流傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
進(jìn)步一地,所述溫度傳感器電路模塊包括溫度傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述溫度傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述溫度傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
進(jìn)步一地,所述檢測儀還包括報(bào)警模塊,所述報(bào)警模塊與所述CPU處理器電氣連接。
進(jìn)步一地,所述檢測儀還包括時(shí)鐘設(shè)置模塊,所述時(shí)鐘設(shè)置模塊與所述CPU處理器電氣連接。
進(jìn)步一地,所述CPU處理器采用ARM S3C2410處理器。
進(jìn)步一地,所述FPGA可編程器采用EP2C8F256C6芯片。
本實(shí)用新型的有益效果是:采用傳感器實(shí)時(shí)采集鋰電池的電壓、電流和溫度的參數(shù),通過FPGA可編程實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的參數(shù)進(jìn)行并行處理,極大地提高了檢測儀的檢測精確度以及工作效率,最大化杜絕了有問題隱患的鋰電池流入到市場上。
附圖說明
圖1:本實(shí)用新型內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2:本實(shí)用新型的電壓傳感器電路模塊的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖3:本實(shí)用新型的電流傳感器電路模塊的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖4:本實(shí)用新型的溫度傳感器電路模塊的電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示,一種新型動(dòng)力鋰電池檢測儀,包括檢測儀本體,所述檢測儀本體包含檢測控制系統(tǒng),所述檢測控制系統(tǒng)包括CPU處理器、電壓傳感器電路模塊、電流傳感器電路模塊、溫度傳感器電路模塊、電源模塊、以及與CPU處理器電氣連接的內(nèi)存、FLASH存儲(chǔ)器、顯示模塊、按鍵模塊、RS485通信口和FPGA可編程器,所述電壓傳感器電路模塊、電流傳感器電路模塊、溫度傳感器電路模塊均與FPGA可編程器電氣連接,所述電源模塊整個(gè)檢測儀提供工作電源。
其中,CPU處理器最好采用ARM S3C2410芯片,S3C2410處理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核,采用FBGA封裝,采用0.18um制造工藝的32位微控制器。該處理器擁有:獨(dú)立的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache,MMU,支持TFT的LCD控制器,NAND閃存控制器,3路UART,4路DMA,4路帶PWM的Timer,I/O口,RTC,8路10位ADC,Touch Screen接口,IIC-BUS接口,IIS-BUS接口,2個(gè)USB主機(jī),1個(gè)USB設(shè)備,SD主機(jī)和MMC接口,2路SPI,S3C2410處理器最高可運(yùn)行在203MHz,其主要作用是對(duì)FPGA可編程器發(fā)送的鋰電池參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與分析,然后發(fā)送給顯示模塊進(jìn)行顯示,該顯示模塊最好是液晶顯示屏。
FPGA可編程器最好采用EP2C8F256C6芯片,是ALTERA公司Cyclone II系列芯片,其特點(diǎn)為高性能低功耗,內(nèi)核供電電壓為1.2V,8256個(gè)邏輯單元(LEs),182個(gè)用戶I/O口,165888b的內(nèi)部RAM,嵌入了18b的乘法器,每個(gè)乘法器又可拆成2個(gè)9b的乘法器,芯片內(nèi)部含有2個(gè)鎖相環(huán)(PLL),8個(gè)全局時(shí)鐘(Global Clocks)。該芯片所具有的邏輯單元數(shù)、頻率和用戶I/O口等都能很好的滿足設(shè)計(jì)需求,其最大的作用在于:可以實(shí)時(shí)并行處理電壓傳感器電路模塊、電流傳感器電路模塊和溫度傳感器電路模塊采集的鋰電池參數(shù),通過分析后發(fā)送給CPU處理器,分擔(dān)CPU處理器的工作,提高整體實(shí)時(shí)性和使用壽命。
通過RS485通信口可以與上位機(jī)建立通信,通過上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送操作指令給CPU處理器,完成相應(yīng)的動(dòng)作,同時(shí),通過上位機(jī)也可以直接獲取檢測控制系統(tǒng)所檢測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及記錄數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,如圖2所示,所述電壓傳感器電路模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)鋰電池端電壓的采集,電路模塊的測量范圍為0-5V,電壓傳感器電路模塊包括電壓傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述電壓傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述電壓傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
優(yōu)選地,如圖3所示,所述電流傳感器電路模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)鋰電池電流的采集,測量范圍為0-±50A,電流傳感器電路模塊包括電流傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述電流傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述電流傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
優(yōu)選地,如圖4所示,所述溫度傳感器電路模塊用于實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)鋰電池溫度的采集,采集的溫度范圍為-25至46℃,精確度為0.8℃,溫度傳感器電路模塊包括溫度傳感器、濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器,所述溫度傳感器的輸入端采集鋰電池的數(shù)據(jù),所述溫度傳感器的輸出端依次通過所述濾波、信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電隔離器與所述FPGA可編程器電氣連接。
其中,上述A/D轉(zhuǎn)換器最好采用ADC0809芯片,ADC0809芯片具備8位8通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器,CMOS工藝,可實(shí)現(xiàn)8路模擬信號(hào)的分時(shí)采集,片內(nèi)有8路模擬選通開關(guān),以及相應(yīng)的通道地址鎖存用譯碼電路,其轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us左右,在A/D轉(zhuǎn)換過程中不占用CPU的時(shí)間,且實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
其中,上述光電耦合器采用TLP521-2芯片,TLP521-2芯片是可控制的光電藕合器件,廣泛用于電路之間的信號(hào)傳輸,使之前端與負(fù)載完全隔離,增加安全性,減小電路干擾,減化電路設(shè)計(jì),防止系統(tǒng)受干擾。
優(yōu)選地,所述檢測儀還包括報(bào)警模塊,所述報(bào)警模塊與所述CPU處理器電氣連接,用于當(dāng)檢測值超過預(yù)設(shè)值后發(fā)出聲音,報(bào)警模塊最好采用蜂鳴器,有效降低經(jīng)濟(jì)成本。
進(jìn)步一地,所述檢測儀還包括時(shí)鐘設(shè)置模塊(圖中未示出),所述時(shí)鐘設(shè)置模塊與所述CPU處理器電氣連接,可以設(shè)置檢測控制系統(tǒng)的時(shí)鐘。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案;因此,盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換;而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。