一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于ARM的蓄電池組嵌入式監(jiān)測設(shè)備，其特征是：包括主控制板、選擇采樣模塊、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示器、SD卡、RS485，所述主控制板分別與所述選擇采樣模塊的選通信號輸入端、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示控制器、SD卡、RS485連接；所述選擇采樣模塊的監(jiān)測信號輸入端與蓄電池組連接，所述選擇采樣模塊的信號輸出端分別與所述電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊連接。本實用新型能夠循環(huán)采集多路蓄電池的工作電壓、充放電電流及溫度參數(shù)，其所帶的LCD上能實時顯示每節(jié)蓄電池的電壓、電流及溫度，并能對參數(shù)超限等故障報警。
【專利說明】—種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動汽車以節(jié)能、環(huán)保無污染而受到各國重視，但由于電動汽車的蓄電池組缺乏有效的監(jiān)測設(shè)備，司機和維護人員無法得知每一節(jié)蓄電池的狀態(tài)，也就無法及時發(fā)現(xiàn)、維護及替換有問題的電池，整個蓄電池組工作在無監(jiān)管狀態(tài)下，使得蓄電池組的過度充電、放電、過熱的現(xiàn)象得不到有效控制，虧電電池長期與較好的電池一起串聯(lián)使用，不但其自己的狀態(tài)會加劇惡化，而且還嚴重影響蓄電池的壽命，造成蓄電池極大的浪費。因此，迫切需要一種能監(jiān)測蓄電池組性能狀態(tài)的蓄電池監(jiān)測設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于解決蓄電池監(jiān)測中存在的問題，提供了一種操作簡單的蓄電池組監(jiān)測設(shè)備。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備，包括主控制板、選擇采樣模塊、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示屏、觸摸屏、蜂鳴器、SD卡；所述主控制板分別與所述選擇采樣模塊的譯碼器的選通信號輸入端、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示屏、觸摸屏、蜂鳴器、SD卡連接；所述選擇采樣模塊的光耦繼電器的輸入端與蓄電池組中的單體蓄電池連接，輸出端與所述電壓監(jiān)測模塊連接；所述電壓監(jiān)測模塊與所述選擇采樣模塊連接；所述主控制板包括三星公司生產(chǎn)的ARM9芯片S3C2440A、ADC接口電路、IXD顯示屏接口電路、觸摸屏接口電路、蜂鳴器接口電路、SD卡接口電路；所述選擇采樣模塊包括譯碼器與光耦繼電器，所述譯碼器的型號為74HC138，所述光耦繼電器的型號為AQY210 ;所述電壓監(jiān)測模塊用來監(jiān)測蓄電池組中的各個蓄電池單體電壓，包括差分放大器與多路模擬開關(guān)，所述差分放大器的型號為TL048，所述多路模擬開關(guān)的型號為HCN201 ;所述電流監(jiān)測模塊用來監(jiān)測蓄電池組的電流，為了提高測量精度，使用的是專用的電流檢測芯片MAX471 ；所述溫度監(jiān)測模塊用來測量蓄電池組的各個蓄電池溫度，為了提高測量精度，使用的是數(shù)字溫度傳感器DS18B20，與所述主控制板及蓄電池組中各個蓄電池連接；所述LCD顯示屏用來實時顯示蓄電池組的電流、各個蓄電池的單體電壓、單體溫度和剩余容量；所述蜂鳴器用來對蓄電池組參數(shù)超限報警:當(dāng)蓄電池組出現(xiàn)過流、單體蓄電池出現(xiàn)超壓、高溫等異常狀況時，蜂鳴器會立即發(fā)出蜂鳴聲警示，并可通過LCD顯示屏中找出有問題的蓄電池；所述SD卡為存儲器，用來保存采樣結(jié)果。
[0006]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0007]本實用新型啟動后自動運行，能夠循環(huán)采集并顯示多路蓄電池的工作電壓、充放電電流及溫度值，能對蓄電池組的運行參數(shù)(包括電壓、電流、溫度)超限進行報警，設(shè)備每隔0.02秒進行一次信號采集，將電壓、電流與溫度的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，將其作為最終樣結(jié)果并保存到SD卡中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實用新型的主控制板示意圖；
[0011]圖3是本實用新型的選擇采樣模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4是本實用新型的電壓監(jiān)測模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖1中，包括主控制板、選擇采樣模塊、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示屏、觸摸屏、蜂鳴器、SD卡和系統(tǒng)軟件；其中，電壓監(jiān)測模塊通過選擇采樣模塊每隔0.02秒循環(huán)采集蓄電池組的各個蓄電池單體電壓；電流監(jiān)測模塊每隔0.02秒采集蓄電池組的電流；溫度監(jiān)測模塊每隔0.02秒蓄電池組的各個蓄電池溫度；采集到的電壓、電流、溫度信號分別傳送給主控板，再通過LCD顯示屏顯示和存儲在SD卡上；當(dāng)蓄電池組的運行參數(shù)(包括電壓、電流、溫度)超限時通過蜂鳴器報警。
[0014]圖2中，所述主控制板包括三星公司生產(chǎn)的ARM9芯片S3C2440A、ADC接口電路、IXD顯示屏接口電路、觸摸屏接口電路、蜂鳴器接口電路、SD卡接口電路。其中，ADC接口電路用來連接電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊；LCD顯示屏接口電路用來連接LCD顯示屏；觸摸屏接口電路用來連接觸摸屏、蜂鳴器接口電路用來連接蜂鳴器、SD卡接口電路用來連接SD卡。
[0015]圖3中，74HC138譯碼器的輸入端A、B、C由S3C2440A進行控制，接受S3C2440A指令后發(fā)出選通信號，從而將某單體蓄電池正負極兩端電壓引至線性光耦區(qū)?？刂葡到y(tǒng)依次發(fā)出對B1-B8的電壓采集指令，74HC138譯碼器就依次選通B1-B8正負極兩端電壓，實現(xiàn)電池電壓巡檢。光耦繼電器AQY210為開關(guān)器件，同時實現(xiàn)控制電路與主電路的隔離。
[0016]圖4中，輸入電壓與輸出電壓關(guān)系為=Vtjut=ViJR2 / R1 ;運放LM324和高線性光藕HCNR201，使單體蓄電池電壓轉(zhuǎn)化為A / D工作范圍內(nèi)電壓，并且實現(xiàn)強電與弱點隔離；電阻R3起限流作用，下拉電阻R4保證在沒有輸入的情況下使該輸入點為零。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述:
[0018]參見圖1，蓄電池組監(jiān)測設(shè)備采用嵌入式Iinux系統(tǒng)設(shè)計，通過選擇采樣模塊、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊每隔0.02秒采集蓄電池組的電壓、電流、溫度信號并傳遞給主控板S3C2440A，在IXD顯示屏上顯示采集結(jié)果便于司機或維護人員了解每一節(jié)蓄電池狀態(tài)，并存儲在SD卡以便于進一步分析使用；當(dāng)蓄電池組出現(xiàn)過流、單體蓄電池出現(xiàn)超壓、高溫等異常狀況時，蜂鳴器會立即發(fā)出蜂鳴聲警示，并可通過LCD顯示屏中找出有問題的蓄電池。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，包括主控制板、選擇采樣模塊、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示屏、觸摸屏、蜂鳴器、SD卡；所述主控制板分別與所述選擇采樣模塊的譯碼器的選通信號輸入端、電壓監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、溫度監(jiān)測模塊、LCD顯示屏、觸摸屏、蜂鳴器、SD卡連接；所述選擇采樣模塊的光耦繼電器的輸入端與蓄電池組中的單體蓄電池連接，輸出端與所述電壓監(jiān)測模塊連接；所述電壓監(jiān)測模塊與所述選擇采樣模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述主控制板包括三星公司生產(chǎn)的ARM9芯片S3C2440A、ADC接口電路、IXD顯示屏接口電路、觸摸屏接口電路、蜂鳴器接口電路、SD卡接口電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池組監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述選擇采樣模塊包括譯碼器與光耦繼電器，所述譯碼器的型號為74HC138，所述光耦繼電器的型號為AQY210。
【文檔編號】G01R31/36GK203688777SQ201320467619
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】楊學(xué)光, 黃昌華, 韓固勇, 魏曉斌, 王慧, 張磊 申請人:楊學(xué)光