CN116565360B - 基于dcs架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备，该电路应用于电芯化成分容系统，系统中包括多个库位且每个库位包括该电路，该电路包括中位机、目标电芯、电源模块，中位机用于采集目标电芯的目标电芯数据，并对目标电芯数据执行数据处理操作得到数据处理结果，将数据处理结果发送至电源模块；电源模块用于接收数据处理结果，根据数据处理结果生成模块调控参数。可见，本发明能够将采集线和功率线在连接方式上解耦，并通过中位机进行数据采集和处理，有利于提高数据采集的精准性，还能够通过模块调控参数对电压和/或电流进行调节，以排除各电源模块中采集电路的离散性问题，进而使电源模块的输出更贴合工步文件的运行要求。

Description

基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备

技术领域

本发明涉及新能源动力电池自动化产线数据采集技术领域，尤其涉及一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备。

背景技术

随着动力电池自动化产线的应用，如何提高化成、分容的效率也越来越重要。在实际应用中，锂电池的电芯在装配完成后必须充电激活，且电芯的首次充电过程称为化成，用于激活电芯内的活性材料，生成SEI膜（也即：SolidElectrolyte Interface，固体电解质界面膜）。电芯经过化成后还需进行分容，分容则是对完成化成后的电芯进行充电、放电，以检测电芯的性能，进而便于按容量对电芯进行分档、配组。

在现有的技术中，如图1所示，图1是现有技术化成分容系统的电源模块的数据采集电路的结构示意图，化成分容系统中的每个电源模块都包含有电流采集、端口电压采集以及电芯电压采集的功能，其中，通过采样电阻对电流进行采样，并将采样得到的数据传输至电流检测放大器中，进而再传输至DSP（Digital Signal Process，数字信号处理），其中DSP中包含12位的ADC（Analog to Digital Converter, 模数转换器, 用于实现模拟信号向数字信号的转换），端口电压采集和电芯电压采集是通过DSP在预先确定出的电压采集点处，对电芯的端口电压以及电芯电压进行采集。在物理连接方式上，上述的方式中，将功率线和采集线捆绑在一起，功率线和采集线为强耦合的方式，使得电源控制和数据采样的电路强耦合在一起，但是每个电源的电路存在一定的参数离散性，基准电压也存在离散，从而导致每个电源模块所采集得到的电流、电压值与其实际的值之间存在离散差异，造成采样精度差异的问题；以及，若需更换电源模块时，需要对每个电源模块都重新校准，且步骤繁琐，导致校准的效率不高，影响生产效率。

由此可见，提供一种新的基于DCS（Distributed Control System，集散控制系统）的电路以提高电源模块的校准效率以及提升电源模块的数据采集的精准性和可靠性，显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备，能够将采集线和功率线在连接方式上解耦，并通过中位机进行数据采集和处理，有利于提高数据采集的精准性，还能够通过模块调控参数对电压和/或电流进行调节，以排除各电源模块中采集电路的离散性问题，进而使电源模块的输出更贴合工步文件的运行要求。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路，所述采集电路应用于电芯化成分容系统，所述电芯化成分容系统中包括多个库位，其中，对于每个所述库位，该库位包括信号采集电路，信号采集电路包括中位机、目标电芯、电源模块，其中：

所述中位机的第一端电连接所述目标电芯的第一端，所述中位机的第二端电连接所述电源模块的第一端，所述目标电芯的第二端电连接所述电源模块的第二端；

所述中位机，用于采集所述目标电芯的目标电芯数据，并对所述目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果，并将所述数据处理结果发送至所述电源模块；

所述电源模块，用于接收所述数据处理结果，并根据所述数据处理结果，生成模块调控参数，所述模块调控参数用于对电压数据和/或电流数据执行调控操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述信号采集电路还包括采样电阻，其中：

所述采样电阻的第一端电连接所述目标电芯的第一端以及所述中位机的第三端，所述采样电阻的第二端电连接所述中位机的第一端，所述采样电阻的第三端电连接所述电源模块的第三端；

所述采样电阻，用于采集所述目标电芯的第一电流数据，并将所述第一电流数据传输至所述中位机以及所述电源模块。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述信号采集电路，还包括检测模块，其中：

所述检测模块的第一端电连接所述目标电芯的第三端，所述检测模块的第二端电连接所述中位机的第四端，所述检测模块的第三端电连接所述电源模块的第四端；

所述检测模块，用于检测所述目标电芯的运行状态，并根据所述目标电芯的运行状态，确定所述电源模块的调节方式；其中，所述运行状态包括恒流状态或者恒压状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述中位机包括电流检测放大器、电压检测放大器、模数转换器，其中：

所述电流检测放大器的第一端电连接所述采样电阻的第二端，所述电流检测放大器的第二端电连接所述模数转换器的第一端，所述电流检测放大器的第三端电连接所述采样电阻的第一端，所述电压检测放大器的第一端电连接所述目标电芯的第一端，所述电压检测放大器的第二端电连接所述模数转换器的第二端，所述电压检测放大器的第三端电连接所述目标电芯的第四端，所述模数转换器的第三端电连接所述电源模块的第一端，所述模数转换器的第四端电连接所述检测模块的第二端；

所述电流检测放大器，用于根据所述第一电流数据执行电流数据处理操作，得到第二电流数据；

所述电压检测放大器，用于采集所述目标电芯的第一电压数据，并对所述第一电压数据执行电压数据处理操作，得到第二电压数据；

所述模数转换器，用于对目标电芯数据执行数据处理操作，以得到数据处理结果，其中，所述目标电芯数据包括所述第二电流数据和/或第二电压数据，所述数据处理结果包括电流数据处理结果和/或电压数据处理结果。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，当所述检测模块检测得到所述目标电芯的运行状态为所述恒压状态且所述目标电芯数据包括所述第二电压数据时，所述模数转换器对所述目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果的具体方式包括：

根据所述第二电压数据以及预先确定出的基准电压数据，将所述第二电压数据与所述基准电压数据执行数据对比操作，得到数据对比结果；

判断所述数据对比结果是否满足预设的数据调整条件；

当判断出所述数据对比结果满足预设的所述数据调整条件时，根据所述数据对比结果，生成数据处理结果。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述信号采集电路，还包括校准模块，其中：

所述校准模块的第一端电连接所述中位机的第三端，所述校准模块的第二端电连接所述目标电芯的第四端；

所述校准模块，用于检测所述中位机的采集精度信息，并根据所述采集精度信息，生成所述中位机的精度校准参数。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述电源模块，包括DSP模块，其中：

所述DSP模块的第一端电连接所述模数转换器的第三端，所述DSP模块的第二端电连接所述目标电芯的第二端，所述DSP模块的第三端电连接所述检测模块的第三端；

所述DSP模块，用于接收所述数据处理结果，并根据所述数据处理结果，确定调控方式，并生成与所述调控方式相匹配的模块调控参数；所述模块调控参数包括电流调控参数和/或电压调控参数。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述电源模块，还包括电流控制环以及电压控制环，其中：

所述电流控制环的第一端电连接所述DSP模块的第二端，所述电流控制环的第二端电连接所述目标电芯的第二端，所述电流控制环的第三端电连接所述采样电阻的第三端；所述电压控制环的第一端电连接所述DSP模块的第三端，所述电压控制环的第二端电连接所述目标电芯的第四端；

所述电流控制环，用于当所述模块调控参数包括所述电流调控参数时，根据所述电流调控参数，执行与所述电流调控参数相匹配的电流调控操作；

所述电压控制环，用于当所述模块调控参数包括所述电压调控参数时，根据所述电压调控参数，执行与所述电流调控参数相匹配的电压调控操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述校准模块检测所述中位机的采集精度信息，并根据所述采集精度信息，生成所述中位机的精度校准参数的具体方式包括：

检测所述中位机的采集精度信息，根据所述采集精度信息确定所述中位机的目标采集精度；

判断所述目标采集精度是否满足预设的采集精度条件；

当判断出所述目标采集精度不满足预设的所述采集精度条件时，根据所述目标采集精度以及预设的所述采集精度条件对应的采集需求精度，计算所述目标采集精度与所述采集需求精度之间的采集精度差异值；

基于所述采集精度差异值，生成所述中位机的精度校准参数，所述精度校准参数用于对所述中位机执行精度校准操作，以使所述中位机的目标采集精度满足预设的所述采集精度条件。

本发明第二方面公开了一种信号采集设备，所述信号采集设备包括本发明第一方面公开的所述基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，采集电路应用于电芯化成分容系统，电芯化成分容系统中包括多个库位，对于每个库位，该库位包括中位机、目标电芯、电源模块，其中：中位机的第一端电连接目标电芯的第一端，中位机的第二端电连接电源模块的第一端，目标电芯的第二端电连接电源模块的第二端；中位机，用于采集目标电芯的目标电芯数据，并对目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果，并将数据处理结果发送至电源模块；电源模块，用于接收数据处理结果，并根据数据处理结果，生成模块调控参数，模块调控参数用于对电压数据和/或电流数据执行调控操作。可见，实施本发明能够将采集线和功率线在连接方式上解耦，并且通过中位机进行数据采集和处理，有利于提高数据采集的精准性，还能够通过模块调控参数对电压和/或电流进行调节，以排除各电源模块中的采集电路的离散性问题，进而使得电源模块的输出更贴合工步文件的运行要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术公开的一种化成分容系统的电源模块的数据采集电路的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的一种中位机的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的又一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的又一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图；

图7是本发明实施例公开的一种信号采集设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备，能够将采集线和功率线在连接方式上解耦，并且通过中位机进行数据采集和处理，有利于提高数据采集的精准性，还能够通过模块调控参数对电压和/或电流进行调节，以排除各电源模块中的采集电路的离散性问题，进而使得电源模块的输出更贴合工步文件的运行要求。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图。如图2所示，信号采集电路10应用于电芯化成分容系统，电芯化成分容系统中包括多个库位，其中，对于每个库位，均包括信号采集电路10，信号采集电路10包括中位机101、目标电芯102、电源模块103，其中：

中位机101的第一端电连接目标电芯102的第一端，中位机101的第二端电连接电源模块103的第一端，目标电芯102的第二端电连接电源模块103的第二端；

中位机101，用于采集目标电芯102的目标电芯数据，并对目标电芯102数据执行数据处理操作，得到数据处理结果，并将数据处理结果发送至电源模块103；

电源模块103，用于接收数据处理结果，并根据数据处理结果，生成模块调控参数，模块调控参数用于对电压数据和/或电流数据执行调控操作。

本发明实施例中，可选的，目标电芯数据包括目标电芯的电压数据；进一步的，目标电芯数据还包括电芯容量数据、电芯能量数据、电芯功率数据、电芯内阻数据、电芯寿命数据、电芯放电速率数据、电芯自放电数据中的一种或多种。

本发明实施例中，可选的，中位机101与电源模块103之间是通过CAN总线连接的；进一步的，中位机101将数据处理结果通过CAN总线的通讯方式，将数据处理结果传输至电源模块103。

本发明实施例中，可选的，电芯化成分容系统中包括多个库位，且每个库位均配置有至少一个中位机101。进一步可选的，每个独立的中位机DPU对该库位的目标电芯执行数据采集以及数据处理操作，以得到该库位的目标电芯的数据处理结果，其中，每个独立的中位机DPU对所有需要采集的数据均进行采集。

本发明实施例中，可选的，数据处理操作包括：数据清洗操作、数据过滤操作、数据拟合操作、数据计算操作、数据比对操作中的一种或多种。

本发明实施例中，可选的，电源模块103根据模块调控参数，对自身进行电流数据和/或电压数据的调节，以提高电源模块103的运行数据与工步文件所要求的指定数据之间的匹配度，使得电源模块103的运行更能够满足工步文件的要求。

可见，实施图2所描述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路能够应用于电芯化成分容系统，通过中位机101采集目标电芯102的目标电芯数据并执行数据处理操作得到数据处理结果，将数据处理结果发送至电源模块103，电源模块103接收数据处理结果并生成模块调控参数，能够通过每个库位中独立的中位机101对所有需要采集的数据进行采集，从而实现数据采集和电源模块解耦，并通过中位机101采集电芯化成分容系统中的电芯电压数据、端口电压数据以及电流数据，对采集得到的数据进行数据处理得到数据处理结果，并生成模块调控参数，以对电流数据和/或电压数据进行调节，相较于现有技术中功率线和采集线捆绑在一起，且功率线和采集线为强耦合的方式，使得电源模块的数据采样的电路强耦合在一起，导致每个电源模块103之间存在一定的参数离散型从而导致基准电压之间也存在数据离散型，进而导致每个电源模块103所采集到的电流数据、电压数据与其实际值之间存在离散差异，造成数据采样精度低下的问题；而本方案中，能够将功率线和采集线在物理连接上分开，通过独立的中位机101对电源模块103的电流数据、端口电压数据以及电芯电压数据进行采集与处理，实现采集线和功率线的解耦，使得数据的采集不会受到功率线的干扰，从而提高数据采集的精准性和可靠性，并且通过中位机101对目标电芯的数据进行采集，能够避免参数离散型带来的采集进行以及采集精度差的差异问题，实现了数据采集与电源模块的解耦，并基于数据处理结果生成相匹配的模块调控参数，实现对电压数据和/或电流数据的调节，能够实现智能化调节，有利于提高电源模块103的运行数据与工步文件所要求的指定数据之间的匹配度，使得电源模块103的运行更能够满足工步文件的要求。

在一个可选的实施例中，如图3所示，图3是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图，其中，信号采集电路10还包括采样电阻104，其中：

采样电阻104的第一端电连接目标电芯102的第一端以及中位机101的第三端，采样电阻104的第二端电连接中位机101的第一端，采样电阻104的第三端电连接电源模块103的第三端；

采样电阻104，用于采集目标电芯102的第一电流数据，并将第一电流数据传输至中位机101以及电源模块103。

在该可选的实施例中，可选的，采样电阻104能够用于电流采样和对电压采样，其中，对电流采样则串联一个阻值较小的电阻，对电压采样则并联一个阻值较大的电阻。进一步可选的，本发明实施例中，采样电阻104用于采集目标电芯102的电流数据。

在该可选的实施例中，可选的，采样电阻104可以为金属膜电阻、碳膜电阻、线绕电阻、水泥电阻中的一种或多种，也可以为其它能够用于电流采样的电阻，本发明实施例不做具体限定。进一步可选的，采样电阻104可以为固定采样电阻、可变采样电阻、特殊采样电阻、RT型碳膜采样电阻、RJ型金属膜采样电阻、RX型绕线采样电阻、片状采样电阻、大功率采样电阻、小功率采样电阻中的其中一种或多种。

可见，实施该可选的实施例能够通过信号采集电路10中所包括的采样电阻104对目标电芯102的第一电流数据进行采集，能够基于采样电阻104测量精度高以及温度系数低的特点，在电路中实现较大的电流测量准确度，从而提高采集第一电流数据的精准性和可靠性，并且通过将第一电流数据传输至中位机101，有利于提高中位机101采集电流的精准性，以及有利于提高中位机101根据采集到的数据执行数据处理操作得到数据处理结果的精准性和可靠性，进而有利于提高生成模块调控参数的精准性，进一步的有利于提高电源模块103的运行数据与工步文件所要求的指定数据之间的匹配度，使得电源模块103的运行更能够满足工步文件的要求。

在另一个可选的实施例中，如图3所示，图3是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图，其中，信号采集电路10，还包括检测模块105，其中：

检测模块105的第一端电连接目标电芯102的第三端，检测模块105的第二端电连接中位机101的第四端，检测模块105的第三端电连接电源模块103的第四端；

检测模块105，用于检测目标电芯102的运行状态，并根据目标电芯102的运行状态，确定电源模块103的调节方式；其中，运行状态包括恒流状态或者恒压状态。

在该可选的实施例中，可选的，检测模块105可以包括电流传感器、电压传感器中的一种或多种；进一步可选的，检测模块105还可以包括：压力传感器、温度传感器、能耗传感器、MCU控制芯片中的一种或多种，检测模块105可以为能够用于检测目标电芯的运行状态的器件，且检测模块105的具体器件本发明实施例中不做具体限定。

在该可选的实施例中，可选的，检测模块105根据目标电芯的运行状态，确定电源模块的调节方式的具体方式包括：

当目标电芯的运行状态为恒流状态时，确定电源模块的调节方式为电流调节方式；当目标电芯的运行状态为恒压状态时，确定电源模块的调节方式为电压调节方式。

在该可选的实施例中，进一步可选的，当检测模块105确定出电源模块的调节方式为电压调节方式时，模块调控参数用于对电压数据执行调控操作；当检测模块105确定出电源模块的调节方式为电流调节方式时，模块调控参数用于对电流数据执行调控操作。

可见，实施该可选的实施例能够通过检测模块105检测目标电芯102的运行状态，并根据运行状态确定电源模块103的调节方式，其中，运行状态包括恒流状态或者恒压状态，能够根据目标电芯的运行状态确定调节对象，若当前的运行状态为恒流状态，则模块调控参数用于对电流数据执行调控操作，若当前的运行状态为恒压状态，则模块调控参数用于对电压数据执行调控操作，能够实现根据电源模块103的运行状态针对性地执行调控操作，能够提高执行对应的调控操作的精准性和可靠性，进而有利于提高生成模块调控参数的精准性，进一步的有利于提高电源模块103的运行数据与工步文件所要求的指定数据之间的匹配度，使得电源模块103的运行更能够满足工步文件的要求。

在又一个可选的实施例中，如图4所示，图4是本发明实施例公开的一种中位机的结构示意图，其中，中位机101包括：电流检测放大器1011、电压检测放大器1012、模数转换器1013，其中：

电流检测放大器1011的第一端电连接采样电阻104的第二端，电流检测放大器1011的第二端电连接模数转换器1013的第一端，电流检测放大器1011的第三端电连接采样电阻104的第一端，电压检测放大器1012的第一端电连接目标电芯102的第一端，电压检测放大器1012的第二端电连接模数转换器1013的第二端，电压检测放大器1012的第三端电连接目标电芯102的第四端，模数转换器1013的第三端电连接电源模块103的第一端，模数转换器1013的第四端电连接检测模块105的第二端；

电流检测放大器1011，用于根据第一电流数据执行电流数据处理操作，得到第二电流数据；

电压检测放大器1012，用于采集目标电芯102的第一电压数据，并对第一电压数据执行电压数据处理操作，得到第二电压数据；

模数转换器1013，用于对目标电芯数据执行数据处理操作，以得到数据处理结果，其中，目标电芯数据包括第二电流数据和/或第二电压数据，数据处理结果包括电流数据处理结果和/或电压数据处理结果。

在该可选的实施例中，可选的，电流检测放大器1011作用就是根据电流指令向感性电流负载提供电流，本质上就是受控电流源；电流检测放大器1011一般采用输出电流闭环控制；电压检测放大器1012是提高信号电压的装置；对弱信号，常用多级放大，级联方式耦合，分为直接耦合、阻容耦合和变压器耦合，要求放大倍数高、频率响应平坦、失真小；当负载为谐振电路或耦合回路时，要求在指定频率范围内有较好幅频和相频特性以及较高的选择性。

在该可选的实施例中，可选的，采样电阻104，还用于将采集到的目标电芯102的第一电流数据传输至电流检测放大器。

在该可选的实施例中，可选的，电流检测放大器1011，还用于将第二电流数据传输至模数转换器1013。

在该可选的实施例中，可选的，电压检测放大器1012，还用于将第二电压数据传输至模数转换器1013。

在该可选的实施例中，可选的，电流检测放大器1011根据第一电流数据执行电流数据处理操作，得到第二电流数据的具体方式包括：根据第一电流数据，确定与第一电流数据相匹配的电流数据处理操作，得到第二电流数据；其中，电流数据处理操作包括：电流数据复现操作、电流数据增强操作、电流数据放大操作中的一种或多种。

在该可选的实施例中，可选的，电压检测放大器1012对第一电压数据执行电压数据处理操作，得到第二电压数据的具体方式包括：根据第一电压数据，确定与第一电压数据相匹配的电压数据处理操作，得到第二电压数据；其中，电压数据处理操作包括：电压数据复现操作、电压数据增强操作、电压数据放大操作中的一种或多种。

在该可选的实施例中，可选的，当目标电芯数据包括第二电流数据时，数据处理结果包括电流数据处理结果；当目标电芯数据包括第二电压数据时，数据处理结果包括电压数据处理结果。

可见，实施该可选的实施例能够通过电流检测放大器1011根据第一电流数据执行电流数据处理操作得到第二电流数据，通过电压检测放大器1012采集目标电芯的第一电压数据并执行电压数据处理操作以得到第二电压数据，并且通过模数转换器1013对目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果，其中，当目标电芯数据包括第二电流数据时数据处理结果包括电流数据处理结果，当目标电芯数据包括第二电压数据时数据处理结果包括电压数据处理结果，能够通过中位机101中的电流检测放大器1011以及电压检测放大器1012提高采集电芯数据的精准性以及可靠性，并且能够通过中位机101中独立的电流检测放大器1011以及电压检测放大器1012能够针对性地对电芯数据进行采集，有利于进一步提高电芯数据采集的精准性，进而有利于提高得到数据处理结果的精准性和可靠性。

在又一个可选的实施例中，当检测模块105检测得到目标电芯的运行状态为恒压状态且目标电芯数据包括第二电压数据时，模数转换器1013对目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果的具体方式包括：

根据第二电压数据以及预先确定出的基准电压数据，将第二电压数据与基准电压数据执行数据对比操作，得到数据对比结果；

判断数据对比结果是否满足预设的数据调整条件；

当判断出数据对比结果满足预设的数据调整条件时，根据数据对比结果，生成数据处理结果。

在该可选的实施例中，可选的，当判断出数据对比结果不满足预设的数据调整条件时，确定第二电压数据满足预设的基准电压条件，并且能够结束本流程。

在该可选的实施例中，可选的，根据第二电压数据以及预先确定出的基准电压数据，将第二电压数据与基准电压数据执行数据对比操作，得到数据对比结果，包括：根据第二电压数据以及预先确定出的基准电压数据，计算第二电压数据与基准电压数据之间的电压数据差值，并将电压数据差值确定为数据对比结果。

在该可选的实施例中，可选的，判断数据对比结果是否满足预设的数据调整条件，包括：

根据数据对比结果，确定第二电压数据与基准电压数据之间的电压数据差值；

判断电压数据差值是否大于等于预设的电压差值阈值；

当判断出电压数据差值大于等于预设的电压差值阈值时，确定数据对比结果满足预设的数据调整条件；

当判断出电压数据差值小于预设的电压差值阈值时，确定数据对比结果不满足预设的数据调整条件。

在该可选的实施例中，进一步可选的，当检测模块105检测得到目标电芯的运行状态为恒压状态且目标电芯数据包括第二电压数据时，模数转换器1013对目标电芯102执行数据处理操作，得到数据处理结果的具体方式还包括：

根据第二电压数据以及预先确定出的基准电流数据，将第二电流数据与基准电流数据执行电流数据对比操作，得到电流数据对比结果；

判断电流数据对比结果是否满足预设的电流数据调整条件；

当判断出电流数据对比结果满足预设的电流数据调整条件时，根据数据对比结果，生成数据处理结果。

可见，实施该可选的实施例能够根据第二电压数据以及预先确定出的基准电压差值，将第二电压数据与基准电压数据执行数据对比操作得到数据对比结果，判断数据对比结果是否满足预设的数据调整条件，若满足，则根据数据对比结果生成数据处理结果，能够在判断出数据对比结果满足预设的数据调整条件时才生成数据处理结果，能够提高生成数据处理结果的效率，并且能够通过第二电压数据与基准电压数据执行数据对比操作得到数据对比结果，能够排除参数离散性所带来的干扰，有利于生成提高生成数据处理结果的精准性和可靠性，进而有利于提高调节电压和/或调节电流的准确性。

在又一个可选的实施例中，如图3所示，图3是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图，其中，信号采集电路10，还包括校准模块106，其中：

校准模块106的第一端电连接中位机101的第三端，校准模块106的第二端电连接目标电芯102的第四端；

校准模块106，用于检测中位机101的采集精度信息，并根据采集精度信息，生成中位机101的精度校准参数。

在该可选的实施例中，可选的，校准模块106包括MCU控制芯片、单片机等的能够用于对中位机采集精度进行校准的器件，具体的本发明实施例不做具体限定。

在该可选的实施例中，进一步可选的，校准模块106执行检测中位机101的采集精度信息，并根据采集精度信息，生成中位机101的精度校准参数，操作是中位机101采集目标电芯102的目标电芯数据，并对目标电芯102数据执行数据处理操作，得到数据处理结果之前所执行的。进一步可选的，校准模块106执行检测中位机101的采集精度信息，并根据采集精度信息，生成中位机101的精度校准参数的操作是在中位机101采集目标电芯102的目标电芯数据，并对目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果之后所执行的，本发明实施例不做具体限定。

在该可选的实施例中，可选的，每个库位均配置有中位机101且每个库位均配置有校准模块106，对于每个库位，该库位的校准模块106生成该库位的中位机101的精度校准参数，以使所有库位的中位机101的采集精度均满足预设的采集精度条件。

在该可选的实施例中，可选的，中位机101的采集精度信息包括中位机101的采集精度系数、采集精度误差中的一种或多种。

在该可选的实施例中，可选的，中位机101的精度校准参数用于对中位机101执行精度校准操作，以使中位机101的采集精度满足预设的采集精度条件。

可见，实施该可选的实施例能够通过校准模块106检测中位机101的采集精度信息，并根据采集精度信息生成中位机101的精度校准参数，能够在中位机101采集电芯数据之前即对中位机101的采集精度进行校准，能够提高每个中位机101对电芯化成分容系统中的每个电芯进行数据采集的精度和准确性，并且相较于传统技术，在电芯化成分容系统中新接入电源模块时，需要对每个新接入电源模块均重新执行校准操作，这样存在校准效率低下的问题，而本申请能够在中位机101出厂时或者在中位机101进行数据采集之前，对每个中位机101进行采集精度校正的操作，使得中位机101在接入电芯化成分容系统时无需再进行数据采集精度的调整，即可对系统进行数据采集进而执行数据处理操作，有利于提高对中位机101进行采集精度校正的效率，从而有利于提高中位机101进行数据采集的精准性和效率，进而有利于提高电芯化成分容系统的生产效率。

在又一个可选的实施例中，如图5所示，图5是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图，其中，电源模块103，包括DSP模块1031，其中：

DSP模块1031的第一端电连接模数转换器1013的第三端，DSP模块1031的第二端电连接目标电芯102的第二端，DSP模块1031的第三端电连接检测模块105的第三端；

DSP模块1031，用于接收数据处理结果，并根据数据处理结果，确定调控方式，并生成与调控方式相匹配的模块调控参数；模块调控参数包括电流调控参数和/或电压调控参数。

在该可选的实施例中，可选的，DSP(Digital Signal Process)即数字信号处理，DSP芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片。

在该可选的实施例中，可选的，DSP模块1031包括12位的ADC数据采集通道；进一步可选的，DSP模块包括24位ADC数据采集通道；具体的DSP所包括的数据采集通道的数量本发明实施例不做具体限定。

在该可选的实施例中，可选的，调控方式包括电流调控方式和/或电压调控方式。进一步的，当调控方式包括电流调控方式时，模块调控参数包括电流调控参数；当调控方式包括电压调控方式时，模块调控参数包括电压调控参数。

在该可选的实施例中，可选的，电流调控参数用于调节电源模块自身的电流运行数据；电压调控参数用于调节电源模块自身的电压运行数据。

可见，实施该可选的实施例能够通过DSP模块1031接收数据处理结果并根据数据处理结果确定调控方式，生成与调控方式相匹配的模块调控参数，其中，模块调控参数包括电流调控参数和/或电压调控参数，能够通过确定出的调控方式进而生成相匹配的模块调控参数，能够提高所生成的模块调控参数与电源模块的调节需求的匹配度，以及能够提高所生成的模块调控参数的精准性和可靠性，进而能够实现智能化调节，有利于提高电源模块103的运行数据与工步文件所要求的指定数据之间的匹配度，使得电源模块103的运行更能够满足工步文件的要求。

在又一个可选的实施例中，如图5所示，图5是本发明实施例公开的另一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路的结构示意图，其中，电源模块103，还包括电流控制环1032以及电压控制环1033，其中：

电流控制环1032的第一端电连接DSP模块1031的第二端，电流控制环1032的第二端电连接目标电芯102的第二端，电流控制环1032的第三端电连接采样电阻104的第三端；电压控制环1033的第一端电连接DSP模块1031的第三端，电压控制环1033的第二端电连接目标电芯102的第四端；

电流控制环1032，用于当模块调控参数包括电流调控参数时，根据电流调控参数，执行与电流调控参数相匹配的电流调控操作；

电压控制环1033，用于当模块调控参数包括电压调控参数时，根据电压调控参数，执行与电流调控参数相匹配的电压调控操作。

在该可选的实施例中，可选的，电流控制环1032主要用于控制输出电流，保持输出电流恒定，并在负载变化时自动调整输出电流以维持其恒定；电流控制环1032还可以监控输入电流和输出电流之间的差异，并控制一个反馈比例增益，以使电流跟踪输入电流；电压控制环1033主要用于控制输出电压，保持输出电压稳定，并在负载变化时自动调整输出电压以维持其恒定；电压控制环1033还可以监控输入电压和输出电压之间的差异，并反馈一个反馈比例增益，以使输出电压跟踪输入电压。

在该可选的实施例中，可选的，电流调控参数用于控制电流控制环1032执行相匹配的电流调控操作，其中，电流调控操作包括电流增大调控操作或者电流减小调控操作。

在该可选的实施例中，可选的，电压调控参数用于控制电压控制环1033执行相匹配的电压调控操作，其中，电压调控操作包括电压增大调控操作或者电流减小调控操作。

在该可选的实施例中，可选的，每个电源模块103中的电压控制环1033以及电流控制环1032均为独立控制的；进一步可选的，电流控制环1032，还用于采集电源模块103自身的输出电流；电压控制环1033，还用于采集电源模块103自身的输出电压。这样能够通过电源模块103中的电流控制环1032以及电压控制环1033采集自身的输出电压以及输出电流，并且电源模块103还能够根据接收到的中位机101所传输的第二电流数据以及第二电压数据执行对应的电压调节操作或者电流调节操作，能够提高采集电流数据以及采集电压数据的准确性，以及能够提高对电压数据进行调节或者对电流数据进行调节的准确性。

可见，实施该可选的实施例能够当模块调控参数包括电流调控参数时通过电流控制环1032执行相匹配的电流调控操作，以及能够当模块调控参数包括电压调控参数时通过电压控制环1033执行相匹配的电压调控操作，能够通过电流控制环1032以及电压控制环1033对电流数据以及电压数据执行针对性的调控操作，有利于提高对电流数据以及电压数据执行调控操作的精准性和可靠性，相较于现有技术中采集线和电源模块强耦合，本申请能够通过统一的中位机101进行数据的采集和处理，实现对采集线和电源模块103进行解耦，使得电源模块103无需再执行电流数据以及电芯电压数据的采集操作，每个电源模块103仅需采集自身的输出电压以及输出电流，并且电源模块103能够根据接收到的中位机101所传输数据处理结果生成模块调控参数，并且基于模块调控参数执行对应的电压调节操作以及电流调节操作，能够进一步提高采集电流数据以及电压数据的精准性。

在又一个可选的实施例中，校准模块106检测中位机101的采集精度信息，并根据采集精度信息，生成中位机的精度校准参数的具体方式包括：

检测中位机101的采集精度信息，根据采集精度信息确定中位机101的目标采集精度；

判断目标采集精度是否满足预设的采集精度条件；

当判断出目标采集精度不满足预设的采集精度条件时，根据目标采集精度以及预设的采集精度条件对应的采集需求精度，计算目标采集精度与采集需求精度之间的采集精度差异值；

基于采集精度差异值，生成中位机101的精度校准参数，精度校准参数用于对中位机101执行精度校准操作，以使中位机101的目标采集精度满足预设的采集精度条件。

在该可选的实施例中，可选的，当判断出目标采集精度满足预设的采集精度条件时，可以结束本流程。

在该可选的实施例中，可选的，判断目标采集精度是否满足预设的采集精度条件，包括：判断目标采集精度是否大于等于预设的采集精度阈值；当判断出目标采集精度大于等于预设的采集精度阈值时，确定目标采集精度满足预设的采集精度条件；当判断出目标采集精度小于预设的采集精度阈值时，确定目标采集精度不满足预设的采集精度条件。

在该可选的实施例中，可选的，基于采集精度差异值，生成中位机101的精度校准参数，包括：基于采集精度差异值，确定中位机101的精度校准方式以及精度校准系数；根据中位机101的精度校准方式以及精度校准系数，生成中位机101的精度校准参数。进一步可选的，精度校准方式包括增大精度或者减小精度；精度校准系数包括精度校准的精度值。

在该可选的实施例中，可选的，如图6所示，中位机通过端口电压检测线缆以及电芯电压检测线缆采集目标电芯的端口电压数据和电芯电压数据并输入至电压检测放大器，通过采样电阻采集目标电芯的电流数据并输入至电流检测放大器，将采集到的端口电压数据和电芯电压数据传输至24位ADC，并且将采集到的数据与预先确定出的基准电压数据进行对比操作，得到数据处理结果，将数据处理结果发送至电源模块，以使电源模块根据数据处理结果生成模块调控参数，并对自身执行自调整操作，其中，自调整操作包括电流调整操作和/或电压调整操作；进一步的，当自调整操作包括电流调整操作时，能够通过电源模块中的电流控制环进行调控；当自调整操作包括电压调整操作时，能够通过电压模块中的电压控制环进行调控。

可见，实施该可选的实施例能够通过校准模块106判断目标采集精度是否满足预设的采集精度条件，若否，则基于目标采集精度以及预设的采集精度条件对应的采集需求精度，计算目标采集精度与采集需求精度之间的采集精度差异值，进而生成中位机101的精度校准参数并对中位机101执行精度校准操作，以使中位机101的目标采集精度满足预设的采集精度条件，能够基于目标采集精度以及采集需求精度确定采集精度差异值进而生成精度校准参数，有利于提高生成精度校准参数的精准性和可靠性，从而有利于提高中位机101进行数据采集的精准性，以及有利于提高中位机101采集数据的精度与采集精度的需求的匹配度，进一步的，还能够在中位机101出厂时或者在中位机101进行数据采集之前，对每个中位机101进行采集精度校正的操作，使得中位机101在接入电芯化成分容系统时无需再进行数据采集精度的调整，即可对系统进行数据采集进而执行数据处理操作，有利于提高对中位机101进行采集精度校正的效率，从而有利于提高中位机101进行数据采集的精准性和效率，进而有利于提高电芯化成分容系统的生产效率。

实施例二

请参阅图7，图7是本发明实施例公开的一种信号采集设备，如图7所示，该信号采集设备包括如实施例一所描述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路及设备所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路，其特征在于，所述采集电路应用于电芯化成分容系统，所述电芯化成分容系统中包括多个库位，其中，对于每个所述库位，该库位包括信号采集电路，信号采集电路包括中位机、目标电芯、电源模块，其中：

所述中位机的第一端电连接所述目标电芯的第一端，所述中位机的第二端电连接所述电源模块的第一端，所述目标电芯的第二端电连接所述电源模块的第二端；

所述中位机，用于采集所述目标电芯的目标电芯数据，并对所述目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果，并将所述数据处理结果发送至所述电源模块；

所述电源模块，用于接收所述数据处理结果，并根据所述数据处理结果，生成模块调控参数，所述模块调控参数用于对电压数据和/或电流数据执行调控操作；

所述信号采集电路还包括检测模块，所述检测模块的第一端电连接所述目标电芯的第三端，所述检测模块的第二端电连接所述中位机的第四端，所述检测模块的第三端电连接所述电源模块的第四端；

所述检测模块，还用于检测所述目标电芯的运行状态，并根据所述目标电芯的运行状态，确定所述电源模块的调节方式；其中，所述运行状态包括恒流状态或者恒压状态；

所述信号采集电路还包括采样电阻，其中：

所述采样电阻的第一端电连接所述目标电芯的第一端以及所述中位机的第三端，所述采样电阻的第二端电连接所述中位机的第一端，所述采样电阻的第三端电连接所述电源模块的第三端；

所述采样电阻，用于采集所述目标电芯的第一电流数据，并将所述第一电流数据传输至所述中位机以及所述电源模块；

所述中位机包括电流检测放大器、电压检测放大器、模数转换器，其中：

所述电流检测放大器的第一端电连接所述采样电阻的第二端，所述电流检测放大器的第二端电连接所述模数转换器的第一端，所述电流检测放大器的第三端电连接所述采样电阻的第一端，所述电压检测放大器的第一端电连接所述目标电芯的第一端，所述电压检测放大器的第二端电连接所述模数转换器的第二端，所述电压检测放大器的第三端电连接所述目标电芯的第四端，所述模数转换器的第三端电连接所述电源模块的第一端，所述模数转换器的第四端电连接所述检测模块的第二端；

所述电流检测放大器，用于根据所述第一电流数据执行电流数据处理操作，得到第二电流数据；

所述电压检测放大器，用于采集所述目标电芯的第一电压数据，并对所述第一电压数据执行电压数据处理操作，得到第二电压数据；

所述模数转换器，用于对目标电芯数据执行数据处理操作，以得到数据处理结果，其中，所述目标电芯数据包括所述第二电流数据和/或第二电压数据，所述数据处理结果包括电流数据处理结果和/或电压数据处理结果；

所述信号采集电路，还包括校准模块，其中：

所述校准模块的第一端电连接所述中位机的第三端，所述校准模块的第二端电连接所述目标电芯的第四端；

所述校准模块，用于检测所述中位机的采集精度信息，并根据所述采集精度信息，生成所述中位机的精度校准参数；

所述电源模块，包括DSP模块，其中：

所述DSP模块的第一端电连接所述模数转换器的第三端，所述DSP模块的第二端电连接所述目标电芯的第二端，所述DSP模块的第三端电连接所述检测模块的第三端；

所述DSP模块，用于接收所述数据处理结果，并根据所述数据处理结果，确定调控方式，并生成与所述调控方式相匹配的模块调控参数；所述模块调控参数包括电流调控参数和/或电压调控参数。

2.根据权利要求1所述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路，其特征在于，当所述检测模块检测得到所述目标电芯的运行状态为所述恒压状态且所述目标电芯数据包括所述第二电压数据时，所述模数转换器对所述目标电芯数据执行数据处理操作，得到数据处理结果的具体方式包括：

根据所述第二电压数据以及预先确定出的基准电压数据，将所述第二电压数据与所述基准电压数据执行数据对比操作，得到数据对比结果；

判断所述数据对比结果是否满足预设的数据调整条件；

当判断出所述数据对比结果满足预设的所述数据调整条件时，根据所述数据对比结果，生成数据处理结果。

3.根据权利要求2所述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路，其特征在于，所述电源模块，还包括电流控制环以及电压控制环，其中：

所述电流控制环的第一端电连接所述DSP模块的第二端，所述电流控制环的第二端电连接所述目标电芯的第二端，所述电流控制环的第三端电连接所述采样电阻的第三端；所述电压控制环的第一端电连接所述DSP模块的第三端，所述电压控制环的第二端电连接所述目标电芯的第四端；

所述电流控制环，用于当所述模块调控参数包括所述电流调控参数时，根据所述电流调控参数，执行与所述电流调控参数相匹配的电流调控操作；

所述电压控制环，用于当所述模块调控参数包括所述电压调控参数时，根据所述电压调控参数，执行与所述电流调控参数相匹配的电压调控操作。

4.根据权利要求3所述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路，其特征在于，所述校准模块检测所述中位机的采集精度信息，并根据所述采集精度信息，生成所述中位机的精度校准参数的具体方式包括：

检测所述中位机的采集精度信息，根据所述采集精度信息确定所述中位机的目标采集精度；

判断所述目标采集精度是否满足预设的采集精度条件；

当判断出所述目标采集精度不满足预设的所述采集精度条件时，根据所述目标采集精度以及预设的所述采集精度条件对应的采集需求精度，计算所述目标采集精度与所述采集需求精度之间的采集精度差异值；

基于所述采集精度差异值，生成所述中位机的精度校准参数，所述精度校准参数用于对所述中位机执行精度校准操作，以使所述中位机的目标采集精度满足预设的所述采集精度条件。

5.一种信号采集设备，其特征在于，所述信号采集设备包括如权利要求1-4任一项所述的基于DCS架构的电芯化成分容系统信号采集电路。