專利名稱:電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法,涉及一種帶擴(kuò)展功能的電池狀態(tài)檢測(cè)、記錄、分析裝置及控制方法,適用于任何規(guī)模、類(lèi)型和連接方式的二次電池組。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上的二次電池組基本上以鎳氫、鉛酸電池、鋰離子聚合物電池為主;鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組大多配備在電動(dòng)大巴車(chē)和高端電動(dòng)四輪車(chē)上,而鉛酸電池組大多配備在低速電動(dòng)車(chē)輛(低速電動(dòng)轎車(chē)、電動(dòng)微卡、觀光車(chē)、高爾夫球車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)及其他小型車(chē)輛)上。鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組由于其單體電壓均低于5V而便于進(jìn)行分布式控制,且其電池檢測(cè)技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)成熟的水平;而鉛酸電池由于其單體規(guī)格受市場(chǎng)影響分類(lèi)比較多,常見(jiàn)的為2V,6V和12V單體,近年來(lái)又根據(jù)市場(chǎng)需求產(chǎn)生了 8V單體。對(duì)于鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組其電池狀態(tài)(電池電壓、電流、溫度、電量、壽命、內(nèi)阻等)的檢測(cè)管理均有相當(dāng)成熟的芯片去實(shí)現(xiàn),而對(duì)于鉛酸電池組由于其單體組合復(fù)雜多樣且電壓偏高,從而造成芯片開(kāi)發(fā)難度和成本增加,市場(chǎng)上開(kāi)發(fā)的芯片大都是單一的電壓檢測(cè)和電量檢測(cè)。無(wú)論是鎳氫電池組和鋰離子聚合物電池組,還是鉛酸蓄電池組,用于電池檢測(cè)和管理的設(shè)備都略顯笨重和功能單一,檢測(cè)精度也不是很高,而且大都沒(méi)有擴(kuò)展功能和數(shù)據(jù)在線分析功能,其客戶對(duì)象也比較狹窄,通常大型的電池制造商,大型電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和大型的電動(dòng)車(chē)輛制造商傾向于引進(jìn)這些設(shè)備;而對(duì)于一些小規(guī)模電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力電池測(cè)試和電池廠商小規(guī)模試驗(yàn)測(cè)試,這些設(shè)備在功能完整性和便攜可操作性上略顯不足;其帶來(lái)的后果就是需要浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間去人工實(shí)現(xiàn)客戶需要的電池組測(cè)試的結(jié)果和指標(biāo),準(zhǔn)確性和精度受人為因素影響也難以得到保證,并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力,工作效率低。目前迫切需要開(kāi)發(fā)一種可以便攜的、能夠兼容各類(lèi)電池組,從而實(shí)現(xiàn)高精度、全方位檢測(cè)電池狀態(tài),進(jìn)而進(jìn)行在線記錄或離線分析的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的一些不足,提供一種可以全面實(shí)現(xiàn)高精度、全方位實(shí)時(shí)檢測(cè)電池狀態(tài),同時(shí)具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和面向多用戶對(duì)象的擴(kuò)展功能電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于包括主控單元MCU、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴(kuò)展單元;所述的單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊、擴(kuò)展單元、人機(jī)交互模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別與主控單元MCU相連,通信模塊和存儲(chǔ)模塊與主控單元MCU互連;電源模塊分別給顯示模塊、電流采集模塊、單體電壓采集模塊、主控單元MCU和擴(kuò)展單元供電。優(yōu)選的,所述單體電壓采集模塊包括第一多路轉(zhuǎn)接器、第一信號(hào)調(diào)理電路與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述第一多路轉(zhuǎn)接器與電池組相連,第一信號(hào)調(diào)理電路與第一多路轉(zhuǎn)接器相連、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一信號(hào)調(diào)理電路相連,第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述單體電壓采集模塊的功能是完成二次電池組的單體電壓采集。所述電流采集模塊包括電流傳感器、第二信號(hào)調(diào)理電路和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述電流傳感器與電池組相連,第二信號(hào)調(diào)理電路與電流傳感器相連、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二信號(hào)調(diào)理電路相連,第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述電流采集模塊的功能是完成二次電池組充放電電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)和采集。所述單體溫度采集模塊包括多路溫度傳感器、第二多路轉(zhuǎn)接器、第三信號(hào)調(diào)理電路和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述多路溫度傳感器與電池組相連,第二多路轉(zhuǎn)接器與多路溫度傳感器相連、第三信號(hào)調(diào)理電路與第二多路轉(zhuǎn)接器相連、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第三信號(hào)調(diào)理電路相連,第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述單體溫度采集模塊的功能是完成二次電池組各單體溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和采集。所述時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片、晶振和可充電電池;所述時(shí)鐘模塊的功能是向主控單元MCU發(fā)送當(dāng)前日期和時(shí)間;所述通信模塊包括USB和RS232兩種接口連接方式,所述通信模塊的功能是用于所述電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀與上位機(jī)通信,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線或離線分析;所述存儲(chǔ)模塊包括USB接口存儲(chǔ),SD卡和接口芯片,所述存儲(chǔ)模塊的功能是用于存儲(chǔ)和記錄電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù);所述人機(jī)交互模塊包括鍵盤(pán)和驅(qū)動(dòng)電路,所述人機(jī)交互模塊的功能是根據(jù)電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的顯示界面提示,完成所有按鍵功能操作;所述擴(kuò)展單元為車(chē)速信號(hào)采集模塊或內(nèi)阻檢測(cè)模塊中的一種或組合。可以根據(jù)不同的客戶需求進(jìn)行擴(kuò)展;對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛廠商,此擴(kuò)展單元可以是車(chē)速信號(hào)采集模塊;對(duì)電池廠商,此擴(kuò)展單元可以是內(nèi)阻檢測(cè)模塊;一種權(quán)利要求I電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的控制方法,其特征在于所述主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略模塊,步驟如下步驟I :電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀上電開(kāi)始后,其系統(tǒng)內(nèi)部硬件進(jìn)行初始化操作,主控單元MCU接收時(shí)鐘模塊發(fā)送的當(dāng)前日期和時(shí)間指令,并通過(guò)液晶顯示模塊顯示;步驟2 :步驟I自動(dòng)完成5 IOS后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,此時(shí)可通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇需要完成的功能或通過(guò)通信模塊的USB或RS232接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的聯(lián)機(jī)操作;步驟3 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是聯(lián)機(jī)功能,則所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,此時(shí)若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作沒(méi)有動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,設(shè)置完成后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面;步驟4 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是設(shè)置界面操作,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,時(shí)間日期設(shè)置,電壓限值設(shè)置,電壓校準(zhǔn)設(shè)置,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面及相應(yīng)功能操作;、
步驟5 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作或步驟4中通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入檢測(cè)界面,則所述液晶顯示模塊將會(huì)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù),并根據(jù)主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略定時(shí)存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù),在此期間可以根據(jù)需要通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作進(jìn)行翻屏操作;步驟6 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入查詢界面,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)查詢,運(yùn)行參數(shù)查詢,電壓限值查詢,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面及相應(yīng)功能操作;步驟7 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面,則所述液晶顯示模塊顯示是否進(jìn)行數(shù)據(jù)同步,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,所述液晶顯示模塊顯示主菜單界面;當(dāng)所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面時(shí),若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作時(shí),則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面;當(dāng)聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成時(shí),則完成所述電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀與上位機(jī)的數(shù)據(jù)同步,O. 5秒后所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面。
主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略,所述控制策略控制電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀所有功能的正常實(shí)現(xiàn)。液晶顯示模塊為液晶顯示,其功能是根據(jù)主控單元MCU發(fā)送的指令實(shí)時(shí)顯示電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)和當(dāng)前日期及時(shí)間;電源模塊包括三組相互電氣隔離的電源,一組電源用于給電流采集模塊供電,一組電源用于給單體電壓采集模塊供電,一組電源用于給主控單元MCU及擴(kuò)展單元供電;與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法的有益效果是針對(duì)目前電池狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的不足,實(shí)施針對(duì)任何類(lèi)型、規(guī)格和連接方式的二次電池組的在線檢測(cè),可以全方位檢測(cè)和存儲(chǔ)記錄單體電池的電壓、電流、溫度、電量、壽命等,同時(shí)可以根據(jù)客戶需求增加車(chē)速信號(hào)采集等擴(kuò)展功能,可以方便與上位機(jī)聯(lián)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)或離線數(shù)據(jù)分析,攜帶方便;另外,本發(fā)明所述的電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀還具備較高的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)精度,例如電量的檢測(cè)精度可以達(dá)到5%,電壓的檢測(cè)精度可以達(dá)到O. 3%,電流的檢測(cè)精度可以達(dá)到O. 4%等;能夠很好的解決一些小規(guī)模電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力電池測(cè)試和電池廠商小規(guī)模試驗(yàn)測(cè)試要求,大大提高了工作效率。
圖I本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的電路結(jié)構(gòu)原理框圖;圖2本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀單體電壓采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖;圖3本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀電流采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖;圖4本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀單體溫度采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖;圖5本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略的功能控制流程圖;圖6本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀外觀結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、電源接口 2、電流信號(hào)及擴(kuò)展單元信號(hào)接口 3、單體電壓信號(hào)接口 4、單體溫度信號(hào)接口 5、SD卡接口 6、USB接口 7、RS232通信接口 8、液晶顯示9、鍵盤(pán)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-6對(duì)本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的結(jié)構(gòu)框圖,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括主控單元MCU,顯示模塊,時(shí)鐘模塊,通信模塊,存儲(chǔ)模塊,人機(jī)交互模塊,電源模塊,單體電壓采集模塊,電流采集模塊,單體溫度采集模塊及擴(kuò)展單元;其中,單體電壓采集模塊,電流采集模塊,單體溫度采集模塊,擴(kuò)展單元,人機(jī)交互模塊,時(shí)鐘模塊和液晶顯示模塊分別與主控單元MCU相連,通信模塊和存儲(chǔ)模塊與主控單元MCU互連;電源模塊分別給液晶顯示模塊,電流采集模塊,單體電壓采集模塊,主控單元MCU和擴(kuò)展單元供電。 主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略,用于控制電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀所有功能的正常實(shí)現(xiàn)。液晶顯示模塊為液晶顯示,其功能是根據(jù)主控單元MCU發(fā)送的指令實(shí)時(shí)顯示電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)和當(dāng)前日期及時(shí)間;時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片、晶振及可充電電池,其功能是向主控單元MCU發(fā)送當(dāng)前日期和時(shí)間;通信模塊包括USB和RS232兩種接口方式,其功能是用于所述電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀與上位機(jī)通信,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)的在線或離線分析;存儲(chǔ)模塊包括USB接口存儲(chǔ),SD卡和接口芯片,其功能是用于存儲(chǔ)和記錄電池狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù);人機(jī)交互模塊包括鍵盤(pán)和驅(qū)動(dòng)電路,其功能是根據(jù)電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的顯示界面提示,完成所有按鍵功能操作;電源模塊包括三組相互電氣隔離的電源,一組電源用于給電流采集模塊供電,一組電源用于給單體電壓采集模塊供電,一組電源用于給主控單元MCU及擴(kuò)展單元供電;擴(kuò)展單元可以根據(jù)不同的客戶需求進(jìn)行擴(kuò)展;對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛廠商,此擴(kuò)展單元可以是車(chē)速信號(hào)采集模塊;對(duì)電池廠商,此擴(kuò)展單元可以是內(nèi)阻檢測(cè)模塊;如圖2所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀單體電壓采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖,其內(nèi)部包括第一多路轉(zhuǎn)接器、第一信號(hào)調(diào)理電路和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述第一多路轉(zhuǎn)接器與電池組相連,第一信號(hào)調(diào)理電路與第一多路轉(zhuǎn)接器相連、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一信號(hào)調(diào)理電路相連,第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述單體電壓采集模塊的功能是完成二次電池組的單體電壓采集,其基本原理為第一多路轉(zhuǎn)接器按順序依次將被檢測(cè)單體電池與其后極電路連通,則被檢測(cè)單體的電壓通到檢測(cè)復(fù)用線上,然后經(jīng)第一信號(hào)調(diào)理電路,將其按一定倍率轉(zhuǎn)化為第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換電壓范圍內(nèi),然后第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,再通過(guò)通信接口提供給主控單元MCU進(jìn)行處理;如圖3所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀電流采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括電流傳感器、第二信號(hào)調(diào)理電路和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述電流傳感器與電池組相連,第二信號(hào)調(diào)理電路與電流傳感器相連、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二信號(hào)調(diào)理電路相連,第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述電流采集模塊的功能是完成二次電池組充放電電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)和采集。其基本原理為電流傳感器將電池組串聯(lián)線中的電流線性轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),此電壓信號(hào)再經(jīng)第二信號(hào)調(diào)理電路,轉(zhuǎn)化為第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器可采集的電壓范圍內(nèi),然后第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,再通過(guò)通信接口提供給主控單元MCU進(jìn)行處理。如圖4所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀單體溫度采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括多路溫度傳感器、第二多路轉(zhuǎn)接器、第三信號(hào)調(diào)理電路和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述多路溫度傳感器與電池組相連,第二多路轉(zhuǎn)接器與多路溫度傳感器相連、第三信號(hào)調(diào)理電路與第二多路轉(zhuǎn)接器相連、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第三信號(hào)調(diào)理電路相連,第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。所述單體溫度采集模塊的功能是完成二次電池組各單體溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和采集。其基本原理為
每節(jié)單體電池對(duì)應(yīng)安裝一個(gè)溫度傳感器,通過(guò)第二多路轉(zhuǎn)接器順次的將傳感器輸出的溫度信號(hào),送給后極第三信號(hào)調(diào)理電路,第三信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)轉(zhuǎn)化為第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換信號(hào)范圍內(nèi),然后第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度信號(hào)的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,再通過(guò)通信接口提供給主控單元MCU進(jìn)行處理;如圖6所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀外觀結(jié)構(gòu)示意圖,其中電源接口 I的接口標(biāo)識(shí)為“POWER”,采用集中供電電源座(針型)接口,提供對(duì)應(yīng)集中供電電源插頭(孔型)專用接口線;電流信號(hào)及擴(kuò)展單元信號(hào)接口 2采用七芯航空插頭,插頭的定義如下A、公共地,B、擴(kuò)展單元信號(hào),C、正電源,D、負(fù)電源,E、電流輸入負(fù)極,F(xiàn)、電流輸入正極,G、霍爾傳感器信號(hào);電流接口可連接外部電流傳感器,包括分流器和霍爾電流傳感器;擴(kuò)展單元接口連接擴(kuò)展器件脈沖輸出信號(hào)線;單體電壓信號(hào)接口 3的接口標(biāo)識(shí)為“CELL_V0LT”,采用DB25接口,配套專用檢測(cè)線.
-^4 ,單體溫度信號(hào)接口 4采用DB25接口,連接外部溫度傳感器,配套專用連接線;SD卡接口 5采用自彈式SD卡槽,存儲(chǔ)卡插拔方便;USB接口 6兼容USB2. O及以下傳輸協(xié)議,支持USB接口存儲(chǔ);RS232通信接口 7采用DB9接口,使用DB9延長(zhǎng)線,可與PC連機(jī);通過(guò)此接口可進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳及操作命令的接收;液晶顯示8用于顯示電池狀態(tài)檢測(cè)信息及其他鍵盤(pán)操作信息;鍵盤(pán)9用于根據(jù)液晶顯示內(nèi)容實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的操作。如圖5所示為本發(fā)明電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略的功能控制流程圖,所述控制策略其控制流程為如下步驟步驟I :電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀上電后開(kāi)始后,其內(nèi)部硬件進(jìn)行初始化操作,主控單元MCU接收時(shí)鐘模塊發(fā)送的當(dāng)前日期和時(shí)間指令,并通過(guò)液晶顯示模塊顯示;步驟2 :步驟I自動(dòng)完成約5 IOS后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,此時(shí)可通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇需要完成的功能或通過(guò)通信模塊的USB或RS232接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的聯(lián)機(jī)操作;步驟3 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是聯(lián)機(jī)功能,則所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,此時(shí)若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作沒(méi)有動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,設(shè)置完成后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面;步驟4 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是設(shè)置界面操作,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,時(shí)間日期設(shè)置,電壓限值設(shè)置,電壓校準(zhǔn)設(shè)置,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面等相應(yīng)功能操作;步驟5 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作或步驟4中通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入檢測(cè)界面,則所述液晶顯示模塊將會(huì)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù),并根據(jù)主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略定時(shí)存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù),在此期間可以根據(jù)需要通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作進(jìn)行翻屏操作;
步驟6 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入查詢界面,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)查詢,運(yùn)行參數(shù)查詢,電壓限值查詢,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面等相應(yīng)功能操作;步驟7 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面,則所述液晶顯示模塊顯示是否進(jìn)行數(shù)據(jù)同步,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,所述液晶顯示模塊顯示主菜單界面;當(dāng)所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面時(shí),若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作時(shí),則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面;當(dāng)聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成時(shí),則完成所述電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀與上位機(jī)的數(shù)據(jù)同步,O. 5秒后所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于包括主控單元MCU、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴(kuò)展單元;所述的單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊、擴(kuò)展單元、人機(jī)交互模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別與主控單元MCU相連,通信模塊和存儲(chǔ)模塊與主控單元MCU互連;電源模塊分別給顯示模塊、電流采集模塊、單體電壓采集模塊、主控單元MCU和擴(kuò)展單元供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述單體電壓采集模塊包括第一多路轉(zhuǎn)接器、第一信號(hào)調(diào)理電路與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述第一多路轉(zhuǎn)接器與電池組相連,第一信號(hào)調(diào)理電路與第一多路轉(zhuǎn)接器相連、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一信號(hào)調(diào)理電路相連,第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述電流采集模塊包括電流傳感器、第二信號(hào)調(diào)理電路和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述電流傳感器與電池組相連,第二信號(hào)調(diào)理電路與電流傳感器相連、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二信號(hào)調(diào)理電路相連,第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述單體溫度采集模塊包括多路溫度傳感器、第二多路轉(zhuǎn)接器、第三信號(hào)調(diào)理電路和第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述多路溫度傳感器與電池組相連,第二多路轉(zhuǎn)接器與多路溫度傳感器相連、第三信號(hào)調(diào)理電路與第二多路轉(zhuǎn)接器相連、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第三信號(hào)調(diào)理電路相連,第三模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)被主控單元MCU接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片、晶振和可充電電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述通信模塊包括USB和RS232兩種接口連接方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述存儲(chǔ)模塊包括USB接口存儲(chǔ),SD卡和接口芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述人機(jī)交互模塊包括鍵盤(pán)和驅(qū)動(dòng)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀,其特征在于所述擴(kuò)展單元為車(chē)速信號(hào)采集模塊或內(nèi)阻檢測(cè)模塊中的一種或組合。
10.一種權(quán)利要求I電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀的控制方法,其特征在于所述主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略模塊,步驟如下 步驟I :電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀上電開(kāi)始后,其系統(tǒng)內(nèi)部硬件進(jìn)行初始化操作,主控單元MCU接收時(shí)鐘模塊發(fā)送的當(dāng)前日期和時(shí)間指令,并通過(guò)液晶顯示模塊顯示; 步驟2 :步驟I自動(dòng)完成5 IOS后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,此時(shí)可通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇需要完成的功能或通過(guò)通信模塊的USB或RS232接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的聯(lián)機(jī)操作; 步驟3 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是聯(lián)機(jī)功能,則所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,此時(shí)若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作沒(méi)有動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,設(shè)置完成后,所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面; 步驟4 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是設(shè)置界面操作,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,時(shí)間日期設(shè)置,電壓限值設(shè)置,電壓校準(zhǔn)設(shè)置,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面及相應(yīng)功能操作; 步驟5 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作或步驟4中通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入檢測(cè)界面,則所述液晶顯示模塊將會(huì)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù),并根據(jù)主控單元MCU內(nèi)部集成控制策略定時(shí)存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù),在此期間可以根據(jù)需要通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作進(jìn)行翻屏操作; 步驟6 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入查詢界面,則可通過(guò)所述液晶顯示模塊顯示界面提示結(jié)合人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作完成系統(tǒng)參數(shù)查詢,運(yùn)行參數(shù)查詢,電壓限值查詢,返回主菜單和進(jìn)入檢測(cè)界面及相應(yīng)功能操作; 步驟7 :步驟2中若通過(guò)人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作選擇的是進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面,則所述液晶顯示模塊顯示是否進(jìn)行數(shù)據(jù)同步,若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作,則所述液晶 顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面,否則,所述液晶顯示模塊顯示主菜單界面;當(dāng)所述液晶顯示模塊顯示是否聯(lián)機(jī)界面時(shí),若所述人機(jī)交互模塊的鍵盤(pán)操作動(dòng)作時(shí),則所述液晶顯示模塊顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示是否聯(lián)機(jī)界面;當(dāng)聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成時(shí),則完成所述電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀與上位機(jī)的數(shù)據(jù)同步,0. 5秒后所述液晶顯示模塊顯示進(jìn)入主菜單界面,否則,所述液晶顯示模塊繼續(xù)顯示聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面。
全文摘要
一種電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀及控制方法,適用于任何規(guī)模、類(lèi)型和連接方式的二次電池組。包括主控單元MCU、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊、單體電壓采集模塊、電流采集模塊、單體溫度采集模塊和擴(kuò)展單元;控制方法為電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀上電開(kāi)始后,其內(nèi)部硬件進(jìn)行初始化操作,主控單元MCU接收時(shí)鐘模塊發(fā)送的當(dāng)前日期和時(shí)間指令,并通過(guò)液晶顯示模塊顯示;可以全方位檢測(cè)和存儲(chǔ)記錄單體電池的電壓、電流、溫度、電量、壽命等,同時(shí)可以根據(jù)客戶需求增加車(chē)速信號(hào)采集等擴(kuò)展功能,本發(fā)明所述的電池狀態(tài)檢測(cè)記錄分析儀還具備較高的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)精度。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102680908SQ20121018951
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
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