CN100359330C - 车载超级电容动态监测器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种专门为车载超级电容进行动态监测而设计制造的装置，通过对电车车载超级电容的动态监测，能有效地、长期地对其工作状态进行管理，以达到事先检测预报，当出现任何异常指标时能迅速在车载显示屏上显示，同时通过车载控制器和GPRS无线通讯技术及Internet网络，向车辆管理中心的上网计算机系统发出讯息，以在最短的时间段内得到有效的处理。由于车载电容是工作在高压状态，约600V～700V左右，而通讯检测系统是低压5V的，为此，系统专门采用了光纤通讯隔离的技术手段，同时对电容的单体检测采用了多路分时切换技术，从而有效地在高压状态下解决了传输和循环切换的问题。

Description

车载超级电容动态监测器
技术领域：
本发明涉及车辆，特别涉及监测超级电容的装置，具体的是一种车载超级电容动态监测器。
背景技术：
现有技术中，为了提高车载超级电容的使用寿命，当出现或即将出现故障时能及时地进行报警或预报警，使维修人员能在第一时间作出迅速准确的反应，同时能对超级电容的参数变异情况及时作出处理，对车辆所有电容单体的测量是必须的，但是，整个测量过程是在弱电的环境下进行的，整个超级电容的总电压达到600V～700V，而且，超级电容单体间的电压是相互独立的，绝不能出现瞬间的短路，否则就会导致超级电容的损坏。
发明内容：
本发明所要解决的现有技术中的技术问题是：由于现有技术中，为了提高车载超级电容的使用寿命，当出现或即将出现故障时能及时地进行报警或预报警，使维修人员能在第一时间作出迅速准确的反应，同时能对超级电容的参数变异情况及时作出处理，对车辆所有电容单体的测量是必须的，但是，整个测量过程是在弱电的环境下进行的，整个超级电容的总电压达到600V～700V，而且，超级电容单体间的电压是相互独立的，绝不能出现瞬间的短路，否则就会导致超级电容的损坏，所以对监测电容有一定难度。
本发明为解决现有技术中的上述技术问题所采用的技术方案是提供一种车载超级电容动态监测器，所述的这种车载超级电容动态监测器由DC/DC变换器、CPU控制器、存储器、A/D转换器、通讯控制器、CPLD组合逻辑控制器、PhotoMOS方向控制器、PhotoMOS选通开关、调理运放器件、光纤驱动器、光导纤维、上游控制器、下游控制器构成，其中，所述的CPU控制器分别与存储器、A/D转换器、通讯控制器双向连接，所述的CPU控制器连接在CPLD组合逻辑控制器的输入端，所述的PhotoMOS方向控制器与所述的PhotoMOS选通开关连接，所述的PhotoMOS方向控制器与所述的调理运放器件的输入端连接，所述的调理运放器件与所述的A/D转换器的输入端连接，所述的CPLD组合逻辑控制器与所述的PhotoMOS方向控制器连接，所述的通讯控制器与所述的光纤驱动器连接。
进一步的，所述的监测装置的光纤驱动器通过光导纤维连接上游控制器和下游控制器。
进一步的，所述的光导纤维传输模式是令牌传输模式。
进一步的，所述的DC/DC变换器提供电源。
进一步的，所述的上游控制器和下游控制器选用GPRS呼叫系统或车载控制器呼叫系统。
具体的，本发明中所述的DC/DC变换器、CPU控制器、存储器、A/D转换器、通讯控制器、CPLD组合逻辑控制器、PhotoMOS方向控制器、PhotoMOS选通开关、调理运放器件A、光纤驱动器、光导纤维、上游控制器、下游控制器均采用已有技术中的公知技术方案，在此不再赘述。
本发明的工作原理是：本发明对车辆所用的超级电容可进行动态实时检测，将超级电容的动态参数通过GPRS无线传输，将数据传送至Internet网，用Web方式在上网计算机上显示动态参数。同时，通过对超级电容历史数据的分析，能有效地提高其使用寿命，并根据参数的情况做出相应的处理。
具体的工作过程是：由于整车的超级电容使用量通常为20箱左右，而每箱的电容单体数为20个，因此，本单一装置是负责对一箱超级电容的检测，然后通过光导纤维将数据传输出来，整车的电压在600V～700V，采用光纤技术来实现各箱体单元电压互相隔离。超级电容的单体通过连线进入装置后首先是接入Photo MOS，由Photo MOS开关在CPU的分时控制下完成必要的逻辑开通、分离，以保证任何瞬时只能有一个单体的电容进行A/D转换测量。经过分时选通后的单体电容的电压信号，在进入A/D转换之前必须经过方向控制器进行极性转换，以保证各个通道参数的一致性。在A/D完成后，由CPU将数据量化处理后送存储器保存，以备用于在前级呼唤传输时有效地送出。本发明用于车载超级电容检测时，前后级是通过光纤进行传输的，采用了令牌传输的模式，当光纤驱动器收到上级装置(或主机)发来指令时，该装置才得以将存储器中的参数进行传输，参数包括单体所在的箱体号、单体地址、电压值。
当不同设备通过光纤通讯呼叫本装置时，会产生三种不同的结果。
GPRS呼叫，数据将通过Internet网发送出去，让用户以Web的方式进行操作观察。
显示呼叫，数据将在车载控制器上进行实时显示，以方便司机或维修人员观察超级电容的参数变化情况。
就地调试用，通过专用的通讯转换器，可以直接将超级电容的参数在就地计算机上显示。
本发明和现有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明因为采用了光纤通讯技术以及PhotoMOS器件的应用，所以可以对车辆所用的超级电容的动态实时检测，通过对超级电容历史数据的分析，能有效地提高其使用寿命，并根据参数的情况做出相应的处理，有效的将各箱体单元电压互相隔离，不会造成短路。
附图说明：
图1是本发明的车载超级电容动态监测器的电路功能结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的车载超级电容动态监测器由DC/DC变换器1、CPU控制器2、存储器3、A/D转换器4、通讯控制器5、CPLD组合逻辑控制器6、PhotoMOS方向控制器7、PhotoMOS选通开关8、调理运放器件9、光纤驱动器10、光导纤维11、上游控制器12、下游控制器13构成，其中，所述的CPU控制器2分别与存储器3、A/D转换器4、通讯控制器5双向连接，所述的CPU控制器2连接在CPLD组合逻辑控制器6的输入端，所述的PhotoMOS方向控制器7与所述的PhotoMOS选通开关8连接，所述的PhotoMOS方向控制器7与所述的调理运放器件9的输入端连接，所述的调理运放器件9与所述的A/D转换器4的输入端连接，所述的CPLD组合逻辑控制器6与所述的PhotoMOS方向控制器7连接，所述的通讯控制器5与所述的光纤驱动器10连接。
进一步的，所述的监测装置的光纤驱动器10通过光导纤维11连接上游控制器12和下游控制器13。
进一步的，所述的光导纤维10的传输模式是令牌传输模式。
进一步的，所述的DC/DC变换器1提供电源。
进一步的，所述的上游控制器12和下游控制器13选用GPRS呼叫系统或车载控制器呼叫系统。

Claims (5)

1.一种车载超级电容动态监测器，由DC/DC变换器、CPU控制器、存储器、A/D转换器、通讯控制器、CPLD组合逻辑控制器、PhotoMOS方向控制器、PhotoMOS选通开关、调理运放器件、光纤驱动器、光导纤维、上游控制器和下游控制器构成，其特征在于：所述的CPU控制器分别与存储器、A/D转换器、通讯控制器双向连接，所述的CPU控制器连接在CPLD组合逻辑控制器的输入端，所述的PhotoMOS方向控制器与所述的PhotoMOS选通开关连接，所述的PhotoMOS方向控制器与所述的调理运放器件的输入端连接，所述的调理运放器件与所述的A/D转换器的输入端连接，所述的CPLD组合逻辑控制器与所述的PhotoMOS方向控制器连接，所述的通讯控制器与所述的光纤驱动器连接。
2.如权利要求1所述的车载超级电容动态监测器，其特征在于：所述的光纤驱动器通过光导纤维连接上游控制器和下游控制器。
3.如权利要求1所述的车载超级电容动态监测器，其特征在于：所述的光导纤维传输模式是令牌传输模式。
4.如权利要求1所述的车载超级电容动态监测器，其特征在于：所述的DC/DC变换器连接电源。
5.如权利要求1所述的车载超级电容动态监测器，其特征在于：所述的上游控制器和下游控制器选用GPRS呼叫系统或车载控制器呼叫系统。
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