CN103235265A - 功率电池参数在线检测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种功率电池参数在线检测系统及其检测方法，系统包含DSP、FPGA、温湿度传感器、驱动电路、电压取样电路、第一放大电路、电流取样电路和第二放大电路，DSP将温湿度传感器、电压取样电路和电流取样电路的信号进行信号转换和滤波处理后，传输给FPGA进行数据处理和保存。本发明能对功率电池参数进行在线监测，检测系统具有结构简单、成本低廉、易于实现以及可靠性高的特点。

Description

功率电池参数在线检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种功率电池参数在线检测系统及其检测方法。
背景技术
智能电网中大容量存储设备主要采用功率电池。由于功率电池是智能电网的关键设备，必须在高压大电流的充电及运行中必须在线同步实时（100us）检测每节电池的电流、电压、温度、湿度，确保工作统一，稳定。这类技术简称BMS技术。
预计2020年底电网总储能设备可达到1.3亿千瓦，这样可填补用电最高负荷与平均负荷之间的差距，若假设储能电池占到总储能设备比重10%，那么2020年末我国储能电池总容量可到13000MW。国家电网将于2010年招标张北7.50MW电池储能项目。
目前，为功率电池运行参数实时检测的各类系统或多或少存在一些诸如结构复杂、成本高、精度低以及寿命短等缺点。
发明内容
本发明提供的一种功率电池参数在线检测系统及其检测方法，对功率电池参数进行在线监测，检测系统具有结构简单以及可靠性高的特点。
为了达到上述目的，本发明提供一种功率电池参数在线检测系统，该系统包含DSP、FPGA、温湿度传感器、驱动电路、电压取样电路、第一放大电路、电流取样电路和第二放大电路。
所述的温湿度传感器通过驱动电路连接DSP的第一输入端；
所述的电压取样电路通过第一放大电路连接DSP的第二输入端；
所述的电流取样电路通过第二放大电路连接DSP的第三输入端；
所述的DSP的三个输出端分别对应连接FPGA的三个输入端。
所述的DSP的第一输入端为SPI接口，第二输入端为A/D接口，第三输入端为A/D接口。
本发明还提供一种基于功率电池参数在线检测系统的检测方法，该方法包含以下步骤：
步骤1、温湿度传感器将功率电池的环境温度和湿度转换成数字信号，驱动电路将功率电池的温湿度数字信号驱动给DSP；
步骤2、电压取样电路将功率电池的数字电压转换成相应等级的模拟量信号，第一放大电路将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第一模拟量信号；
步骤3、电流取样电路将功率电池的数字电流转换成相应等级的模拟量信号，第二放大电路将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第二模拟量信号；
步骤4、DSP将所述的第一模拟量信号和第二模拟量信号转换为两个数字信号，并将该两个数字信号连同所述的温湿度数字信号分别进行数字滤波，然后传送给FPGA；
步骤5、FPGA将接收到的各信号进行分析处理，然后保存，等待上位机查询。
本发明的有益效果是：本发明能对功率电池参数进行在线监测，检测系统具有结构简单、成本低廉、易于实现以及可靠性高的特点。
附图说明
图1是功率电池参数在线检测系统的电路框图。
具体实施方式
以下根据图1具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种功率电池参数在线检测系统，该系统包含DSP（Digital Signal Processor数字信号处理器）1、FPGA（现场可编程门阵列Field Programmable Gate Array）2、温湿度传感器3、驱动电路4、电压取样电路5、第一放大电路6、电流取样电路7和第二放大电路8。
所述的温湿度传感器3通过驱动电路4连接DSP1的第一输入端；
所述的电压取样电路5通过第一放大电路6连接DSP1的第二输入端；
所述的电流取样电路7通过第二放大电路8连接DSP1的第三输入端；
所述的DSP1的三个输出端分别对应连接FPGA2的三个输入端；
所述的DSP1的第一输入端为SPI接口，第二输入端为A/D接口，第三输入端为A/D接口。
如图1所示，本发明还提供一种基于功率电池参数在线检测系统的检测方法，该方法包含以下步骤：
步骤1、温湿度传感器3将功率电池的环境温度和湿度转换成数字信号，驱动电路4将功率电池的温湿度数字信号驱动给DSP1；
步骤2、电压取样电路5将功率电池的数字电压转换成相应等级的模拟量信号，第一放大电路6将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第一模拟量信号；
步骤3、电流取样电路7将功率电池的数字电流转换成相应等级的模拟量信号，第二放大电路8将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第二模拟量信号；
步骤4、DSP1将所述的第一模拟量信号和第二模拟量信号转换为两个数字信号，并将该两个数字信号连同所述的温湿度数字信号分别进行数字滤波，然后传送给FPGA2；
步骤5、FPGA2将接收到的各信号进行分析处理，然后保存，等待上位机查询。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种功率电池参数在线检测系统，其特征在于，该系统包含DSP（1）、FPGA（2）、温湿度传感器（3）、驱动电路（4）、电压取样电路（5）、第一放大电路（6）、电流取样电路（7）和第二放大电路（8）。
2.所述的温湿度传感器（3）通过驱动电路（4）连接DSP（1）的第一输入端；
所述的电压取样电路（5）通过第一放大电路（6）连接DSP（1）的第二输入端；
所述的电流取样电路（7）通过第二放大电路（8）连接DSP（1）的第三输入端；
所述的DSP（1）的三个输出端分别对应连接FPGA（2）的三个输入端。
3.如权利要求1所述的功率电池参数在线检测系统，其特征在于，所述的DSP（1）的第一输入端为SPI接口，第二输入端为A/D接口，第三输入端为A/D接口。
4.一种基于功率电池参数在线检测系统的检测方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
步骤1、温湿度传感器（3）将功率电池的环境温度和湿度转换成数字信号，驱动电路（4）将功率电池的温湿度数字信号驱动给DSP（1）；
步骤2、电压取样电路（5）将功率电池的数字电压转换成相应等级的模拟量信号，第一放大电路（6）将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第一模拟量信号；
步骤3、电流取样电路（7）将功率电池的数字电流转换成相应等级的模拟量信号，第二放大电路（8）将该模拟量信号转换成A/D转换范围内的第二模拟量信号；
步骤4、DSP（1）将所述的第一模拟量信号和第二模拟量信号转换为两个数字信号，并将该两个数字信号连同所述的温湿度数字信号分别进行数字滤波，然后传送给FPGA（2）；
步骤5、FPGA（2）将接收到的各信号进行分析处理，然后保存，等待上位机查询。
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