專利名稱:功率電池參數在線檢測系統及其檢測方法
技術領域:
本發明涉及一種功率電池參數在線檢測系統及其檢測方法。
背景技術:
智能電網中大容量存儲設備主要采用功率電池。由于功率電池是智能電網的關鍵設備,必須在高壓大電流的充電及運行中必須在線同步實時(IOOus)檢測每節電池的電流、電壓、溫度、濕度,確保工作統一,穩定。這類技術簡稱BMS技術。預計2020年底電網總儲能設備可達到1.3億千瓦,這樣可填補用電最高負荷與平均負荷之間的差距,若假設儲能電池占到總儲能設備比重10%,那么2020年末我國儲能電池總容量可到13000麗。國家電網將于2010年招標張北7.50麗電池儲能項目。目前,為功率電池運行參數實時檢測的各類系統或多或少存在一些諸如結構復雜、成本高、精度低以 及壽命短等缺點。
發明內容
本發明提供的一種功率電池參數在線檢測系統及其檢測方法,對功率電池參數進行在線監測,檢測系統具有結構簡單以及可靠性高的特點。為了達到上述目的,本發明提供一種功率電池參數在線檢測系統,該系統包含DSP、FPGA、溫濕度傳感器、驅動電路、電壓取樣電路、第一放大電路、電流取樣電路和第二放大電路。所述的溫濕度傳感器通過驅動電路連接DSP的第一輸入端;
所述的電壓取樣電路通過第一放大電路連接DSP的第二輸入端;
所述的電流取樣電路通過第二放大電路連接DSP的第三輸入端;
所述的DSP的三個輸出端分別對應連接FPGA的三個輸入端。所述的DSP的第一輸入端為SPI接口,第二輸入端為A/D接口,第三輸入端為A/D接口。本發明還提供一種基于功率電池參數在線檢測系統的檢測方法,該方法包含以下步驟:
步驟1、溫濕度傳感器將功率電池的環境溫度和濕度轉換成數字信號,驅動電路將功率電池的溫濕度數字信號驅動給DSP ;
步驟2、電壓取樣電路將功率電池的數字電壓轉換成相應等級的模擬量信號,第一放大電路將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第一模擬量信號;
步驟3、電流取樣電路將功率電池的數字電流轉換成相應等級的模擬量信號,第二放大電路將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第二模擬量信號;
步驟4、DSP將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉換為兩個數字信號,并將該兩個數字信號連同所述的溫濕度數字信號分別進行數字濾波,然后傳送給FPGA ;
步驟5、FPGA將接收到的各信號進行分析處理,然后保存,等待上位機查詢。
本發明的有益效果是:本發明能對功率電池參數進行在線監測,檢測系統具有結構簡單、成本低廉、易于實現以及可靠性高的特點。
圖1是功率電池參數在線檢測系統的電路框圖。
具體實施例方式以下根據圖1具體說明本發明的較佳實施例。如圖1所示,本發明提供一種功率電池參數在線檢測系統,該系統包含DSP(Digital Signal Processor數字信號處理器)1、FPGA (現場可編程門陣列FieldProgrammable Gate Array)2、溫濕度傳感器3、驅動電路4、電壓取樣電路5、第一放大電路
6、電流取樣電路7和第二放大電路8。所述的溫濕度傳感器3通過驅動電路4連接DSPl的第一輸入端; 所述的電壓取樣電路5通過第一放大電路6連接DSPl的第二輸入端;
所述的電流取樣電路7通過第二放大電路8連接DSPl的第三輸入端;
所述的DSPl的三個輸出端分別對應連接FPGA2的三個輸入端;
所述的DSPl的第一輸入端為SPI接口,第二輸入端為A/D接口,第三輸入端為A/D接□。如圖1所示,本發明還提供一種基于功率電池參數在線檢測系統的檢測方法,該方法包含以下步驟:
步驟1、溫濕度傳感器3將功率電池的環境溫度和濕度轉換成數字信號,驅動電路4將功率電池的溫濕度數字信號驅動給DSPl ;
步驟2、電壓取樣電路5將功率電池的數字電壓轉換成相應等級的模擬量信號,第一放大電路6將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第一模擬量信號;
步驟3、電流取樣電路7將功率電池的數字電流轉換成相應等級的模擬量信號,第二放大電路8將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第二模擬量信號;
步驟4、DSPl將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉換為兩個數字信號,并將該兩個數字信號連同所述的溫濕度數字信號分別進行數字濾波,然后傳送給FPGA2 ;
步驟5、FPGA2將接收到的各信號進行分析處理,然后保存,等待上位機查詢。盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后,對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種功率電池參數在線檢測系統,其特征在于,該系統包含DSP (1)、FPGA (2)、溫濕度傳感器(3)、驅動電路(4)、電壓取樣電路(5)、第一放大電路(6)、電流取樣電路(7)和第二放大電路(8)。
2.所述的溫濕度傳感器(3)通過驅動電路(4)連接DSP(I)的第一輸入端; 所述的電壓取樣電路(5 )通過第一放大電路(6 )連接DSP (I)的第二輸入端; 所述的電流取樣電路(7 )通過第二放大電路(8 )連接DSP (I)的第三輸入端; 所述的DSP (I)的三個輸出端分別對應連接FPGA (2)的三個輸入端。
3.如權利要求1所述的功率電池參數在線檢測系統,其特征在于,所述的DSP(I)的第一輸入端為SPI接口,第二輸入端為A/D接口,第三輸入端為A/D接口。
4.一種基于功率電池參數在線檢測系統的檢測方法,其特征在于,該方法包含以下步驟: 步驟1、溫濕度傳感器(3)將功率電池的環境溫度和濕度轉換成數字信號,驅動電路(4)將功率電池的溫濕度數字信號驅動給DSP (I); 步驟2、電壓取樣電路(5)將功率電池的數字電壓轉換成相應等級的模擬量信號,第一放大電路(6)將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第一模擬量信號; 步驟3、電流取樣電路(7 )將功率電池的數字電流轉換成相應等級的模擬量信號,第二放大電路(8)將該模擬量信號轉換成A/D轉換范圍內的第二模擬量信號; 步驟4、DSP (I)將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉換為兩個數字信號,并將該兩個數字信號連同所述的溫濕度數字信號分別進行數字濾波,然后傳送給FPGA (2);步驟5、FPGA (2)將接收到的各信號進行分析處理,然后保存,等待上位機查詢。
全文摘要
一種功率電池參數在線檢測系統及其檢測方法,系統包含DSP、FPGA、溫濕度傳感器、驅動電路、電壓取樣電路、第一放大電路、電流取樣電路和第二放大電路,DSP將溫濕度傳感器、電壓取樣電路和電流取樣電路的信號進行信號轉換和濾波處理后,傳輸給FPGA進行數據處理和保存。本發明能對功率電池參數進行在線監測,檢測系統具有結構簡單、成本低廉、易于實現以及可靠性高的特點。
文檔編號G01R31/36GK103235265SQ20131010551
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者張瑩, 陳文隆, 陳龍, 左世彥 申請人:國家電網公司, 上海市電力公司