專利名稱：一種電動汽車電池監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車電池監(jiān)控裝置。
背景技術：
作為電動汽車動力來源的電池(組)的工作狀態(tài)對于電動汽車的正常行駛及為重要，目前有采用單片機作為主控單元的監(jiān)控方法，但在實際運行中，單片機受到電動汽車驅(qū)動電機及其他車內(nèi)電器的電磁場干擾，其工作可靠性下降，難以進行有效的全程監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低廉、抗電磁干擾能力較強、可靠性較好、可對電動汽車電池組進行全程實時監(jiān)控的電動汽車電池監(jiān)控裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種電動汽車電池監(jiān)控裝置，其包括 用于與動力電池組的電源輸出端相連的取樣電路、與該取樣電路的取樣信號輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端相連的CPLD單元、與該CPLD單元相連的用于顯示動力電池組的實際電壓值的顯示屏、以及與該CPLD單元相連的低壓告警電路。本實用新型的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點(1)本實用新型的電動汽車電池監(jiān)控裝置，以大規(guī)模集成電路可編程邏輯器件(CPLD)為核心控制器，以全硬件方式工作，具有抗電磁干擾能力強，可靠性高的特點，能夠?qū)﹄妱悠囯姵亟M進行全程實時監(jiān)控。我國的汽車制造工業(yè)已經(jīng)把全電池和混合動力汽車作為重要的發(fā)展方向，車載電池組監(jiān)控裝置作為必要的配件將得到應用。本裝置的核心控制器采用了 CPLD和適當?shù)目垢蓴_算法，具有獨到的電路結構和高可靠的特點。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為實施例中的電動汽車電池監(jiān)控裝置的結構示意圖；圖2為所述電動汽車電池監(jiān)控裝置中的CPLD單元的電路原理圖；圖3為所述電動汽車電池監(jiān)控裝置中的取樣電路的原理圖；圖4為所述電動汽車電池監(jiān)控裝置中的低壓告警電路的原理圖；圖5為所述電動汽車電池監(jiān)控裝置中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的原理圖；圖6為所述電動汽車電池監(jiān)控裝置中的電源電路的原理圖。
具體實施方式
見圖1，本實施例的電動汽車電池監(jiān)控裝置，包括用于與動力電池組1的電源輸出端相連的取樣電路2、與該取樣電路2的取樣信號輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的數(shù)字信號輸出端相連的CPLD單元4、與該CPLD單元4相連的用于顯示動力電池組1的實際電壓值的顯示屏5、以及與該CPLD單元4相連的低壓告警電路6。 汽車動力電池組1由單個的電池通過適當連接組成動力電池組；取樣電路2對電池電壓取樣并進行電平轉(zhuǎn)換；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3將取樣得到的多路模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；CPLD單元4的功能是控制取樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓信號并進行抗干擾數(shù)字濾波處理，控制LCD (液晶顯示屏)實時顯示電池電壓，當電池低于設定值時輸出低電壓告警信號；低電壓設置電路用于設定正常行駛的電池最低電壓值，LCD顯示器是并裝置的信息輸出器件，在設置狀態(tài)時顯示設置電壓值，在工作狀態(tài)顯示實際電壓值；低電壓告警電路受CPLD控制，在低電壓時由蜂鳴器發(fā)出音響告警信號。圖2是CPLD單元4的原理圖，圖中U1為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC0809，在CPLD的控制下，將取樣電路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。SWl撥碼開關與RBl排阻電阻器組成電壓最小值設置電路，可根據(jù)需要，設定汽車正常行駛所需要的最低電壓值。復雜可編程邏輯器件 (CPLD) U2是本電池監(jiān)控裝置的核心控制器，內(nèi)部設計有取樣控制模塊，A/D轉(zhuǎn)換控制模塊， 抗干擾數(shù)字濾波模塊，LCD顯示控制模塊，低電壓設置與告警模塊；圖3是CPLD模塊連接圖 (頂層模塊圖)。圖中SAMPCNTL為取樣控制模塊，ADCNTL為A/D轉(zhuǎn)換控制模塊，DATAFILT 為數(shù)字濾波模塊，IXDISP為IXD顯示控制模塊，LOffBATTA為低電壓設置與告警模塊。圖3中，JKl是電池組取樣輸入端子，其中端子1、2和電阻R1-R3組成電池組中的第1個電池(1#電池)取樣電路；與此類似，端子3、4和電阻R4-R6組成電池組中的2#電池取樣電路，…，端子15、16和電阻R22-R24組成電池組中的8#電池取樣電路。取樣信號輸出端INO，INl,…，IN7連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3 ；CMOS集成模擬開關U7、U8分時選擇取樣電池，模擬開關的控制端CNT1，CNT2,…，CNT8連接到CPLD的I/O 口，由CPLD時序控制。上述取樣電路可控制8個電池的取樣，當動力電池組中的電池數(shù)量多于8個時，增加取樣電路和相應的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3，可取樣電池數(shù)將以8的倍數(shù)增加，以滿足不同的動力需求情況。圖4中，TO總線驅(qū)動器與CY16X2液晶顯示器組成顯示電路，顯示信息的方式為 在設置狀態(tài)時顯示設置電壓值，在工作狀態(tài)顯示實際電壓值。SY有源蜂鳴器與TO的一路信號組成告警電路，受CPLD控制，在低電壓時由發(fā)出音響告警信號。圖5中，分頻器詘4，反相器諷4、諷8、諷(，電阻器RF1、RF2、RF3，晶體JT1，電容器 CFl組成頻率振蕩分頻電路，U4A、U4B、U4C，RF2、RF3，JTl, CFl組成高頻振蕩器，其一路輸出通過RFl提供CPLD，另一路輸出經(jīng)過U3A分頻提供模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3工作頻率。圖6中，橋式整流器Dl，電解電容器CPW1、CPW2，電容器CPW3、CPW4，集成電路穩(wěn)壓器U6組成電源電路。Dl將經(jīng)過變壓器降壓的交流電壓整流，經(jīng)過CPW1-CPW4濾波，TO穩(wěn)壓后提供本裝置工作電源。所述CPLD采用Altera公司具有128邏輯宏單元的復雜可編程邏輯器件(CPLD) EPM7128SLC84作為本電池監(jiān)控器的核心控制器，內(nèi)部設計有取樣控制模塊，A/D轉(zhuǎn)換控制模塊，抗干擾數(shù)字濾波模塊，LCD顯示控制模塊，低電壓設置與告警模塊。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1. 一種電動汽車電池監(jiān)控裝置，其特征在于包括用于與動力電池組(1)的電源輸出端相連的取樣電路(2)、與該取樣電路(2)的取樣信號輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)的數(shù)字信號輸出端相連的CPLD單元(4)、與該CPLD單元(4)相連的用于顯示動力電池組(1)的實際電壓值的顯示屏(5)、以及與該CPLD單元(4)相連的低壓告警電路(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種結構簡單、成本低廉、抗電磁干擾能力較強、可靠性較好、可對電動汽車電池組進行全程實時監(jiān)控的電動汽車電池監(jiān)控裝置，其包括用于與動力電池組的電源輸出端相連的取樣電路、與該取樣電路的取樣信號輸出端相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端相連的CPLD單元、與該CPLD單元相連的用于顯示動力電池組的實際電壓值的顯示屏、以及與該CPLD單元相連的低壓告警電路。
文檔編號G01R31/36GK202110261SQ20112013120
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2011年4月28日
發(fā)明者張剛兵, 肖閩進, 趙泓揚 申請人:常州工學院