CN203705602U - 电动汽车网桥板自动检测校准装置 - Google Patents

电动汽车网桥板自动检测校准装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车网桥板自动检测校准装置,包括电源电路、第一单片机、第一CAN通讯电路、多个电压基准源和多通道切换开关,所述电源电路为所述第一单片机和所述网桥板提供电源,所述第一CAN通讯电路与所述第一单片机相连,所述多个电压基准源用于提供多个不同的电流基准采样信号,所述多通道切换开关的多个通道分别与多个所述电压基准源相连,所述多通道切换开关的信号输入端与所述第一单片机的切换控制端口连接。本实用新型所提供的电动汽车网桥板自动检测校准装置,可以实现网桥板电流采样自动检测和校准,从而提高了检测效率和精度,保证了一致性,满足了工业化应用的要求。

Description

电动汽车网桥板自动检测校准装置技术领域
[0001] 本实用新型涉及电动汽车领域,特别是涉及一种电动汽车网桥板自动检测校准装置。
背景技术
[0002] 网桥板是电动汽车中用于通讯的一个电路板,负责将电池管理系统(BMS)、充电系统及显示系统连接起来,以将电池箱上安装的BMS模块检测到的电池箱单体电压、电流、电量及电池箱总电压、电流、电量等信息转换信号传递给显示屏、充电机。网桥板生产完成后,需要检测各个部分的性能指标是否达到设计要求。现有网桥板的检测和校准方法采用人工方式,即工人对网桥板的各项性能指标进行检测和校准,不仅效率低下,精确度低,而且一致性差,已不适应工业化生产的要求。
发明内容
[0003] 针对上述现有技术现状,本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种电动汽车网桥板自动检测校准装置,其能对网桥板电流采样进行自动检测校准,以提高检测校准效率和精度,保证一致性。
[0004]为了解决上述技术问题,本实用新型所提供的一种电动汽车网桥板自动检测校准装置,包括电源电路、第一单片机、第一 CAN通讯电路、多个电压基准源和多通道切换开关,所述电源电路为所述第一单片机和所述网桥板提供电源,所述第一 CAN通讯电路与所述第一单片机相连,所述多个电压基准源用于提供多个不同的电流基准采样信号,所述多通道切换开关的多个通道分别与多个所述电压基准源相连,所述多通道切换开关的信号输入端与所述第一单片机的切换控制端口连接。
[0005] 在其中一个实施例中,所述自动检测校准装置还包括显示装置,该显示装置与所述第一单片机相连。
[0006] 在其中一个实施例中,所述自动检测校准装置还包括报警装置,该报警装置与所述第一单片机的输出端连接。
[0007] 在其中一个实施例中,所述电压基准源的数量为n,且3 < η < 6。
[0008] 在其中一个实施例中,所述自动检测校准装置还包括功耗检测电路,其包括采样电阻和第一信号调理电路,所述采样电阻串联在所述电源电路上,所述第一信号调理电路的电压输入端接于所述采样电阻两端,所述第一信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
[0009] 在其中一个实施例中,所述自动检测校准装置还包括温度采样校准电路,其包括高精度温度传感器和第二信号调理电路,所述第二信号调理电路的信号输入端连接所述高精度温度传感器的输出 端,所述第二信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
[0010] 在其中一个实施例中,所述自动检测校准装置还包括干节点检测电路,其包括电源VCC、分压电阻、第三信号调理电路和指示灯,所述分压电阻、所述网桥板干节点端口和所述指示灯串联在所述电源VCC与参考地之间,所述第三信号调理电路的信号输入端连接在所述分压电阻与所述网桥板干节点端口之间,所述第三信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
[0011] 通过本实用新型所提供的电动汽车网桥板自动检测校准装置,可以实现网桥板电流采样自动检测和校准,从而提高了检测效率和精度,保证了一致性,满足了工业化应用的要求。
[0012] 本实用新型所具有的其它有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。
附图说明
[0013]图1为本实用新型其中一个实施例中的电动汽车网桥板自动检测校准装置的原理图。
[0014] 以上各图中,100、自动检测校准装置;101、第一单片机;102、第一信号调理电路;103、第三信号调理电路;104、第一 CAN通讯电路;105、第二信号调理电路;106、第一放大驱动控制电路;107、多通道切换开关;108、RS485通讯电路;109、第一 PWR电路;110、第二PWR电路;111、第二放大驱动控制电路;112、蜂鸣器;113、第一电压基准源;114、第二电压基准源;115、第三电压基准源;116、第四电压基准源;117、第五电压基准源;118、分压电阻;119、指示灯;120、高精度温度传感器;121、DC/AC模块;122、LCD显示屏;123、电源VCC ;124、采样电阻;200、网桥板;201、第二单片机;202、电流采样信号调理电路;203、第二 CAN通讯电路;204、温度采样信号调理电路;205、干节点;206、第三PWR电路;207、网桥板温度传感器。
具体实施方式
[0015] 下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0016] 本实用新型其中一个实施例中的电动汽车网桥板自动检测校准装置的原理图如图1所示,自动检测校准装置100包括电源电路、第一单片机101、第一 CAN通讯电路104、多个电压基准源和多通道切换开关107,其中,所述电源电路为第一单片机101和网桥板200提供电源,该电源电路包括DC/AC模块121。第一单片机101的电源输入端通过第一 PWR电路109与电源电路连接。
[0017] 所述第一 CAN通讯电路104与所述第一单片机101相连,所述第一 CAN通讯电路104与网桥板200的第二 CAN通讯电路203连接,第一单片机101通过第一 CAN通讯电路104发送与接收来自所述网桥板200的第二 CAN通讯电路203的信息,从而实现数据通讯。
[0018] 所述多个电压基准源用于提供不同的电流基准采样信号,较优地,所述电压基准源的数量为n,且3 < η < 6。本实施例中的电压基准源的数量为5个,分别为第一电压基准源113、第二电压基准源114、第三电压基准源115、第四电压基准源116及第五电压基准源117,第一电压基准源113的电压为5V,对应电流为500Α ;第二电压基准源114的电压为2.5V,对应电流250Α ;第三电压基准源115的电压为0V,对应电流为OA ;第四电压基准源116的电压为-2.5V,对应电流为-250Α ;第五电压基准源117的电压为-5V,对应电流为-500Α。[0019] 所述多通道切换开关107的多个通道分别与多个所述电压基准源相连,所述多通道切换开关107的信号输入端通过第一放大驱动控制电路106与所述单片机的切换控制端口连接。所述多通道切换开关107用于选择性地将多个所述电压基准源中的一个与所述网桥板200的电流采样信号调理电路202相连,从而提供不同的电流基准采样信号,优选地,电流基准采样信号的误差< 2mV。本实施例中的多通道切换开关107的通道为5个。
[0020] 较优地,所述自动检测校准装置100还包括显示装置,该显示装置的信号输入端通过RS485通讯电路108与所述第一单片机101相连,该显示装置的电源输入端经第二 PWR电路110与所述电源电路相连。显示装置优选为IXD显示屏122。
[0021] 较优地,所述自动检测校准装置100还包括报警装置,该报警装置通过第二放大驱动控制电路111与所述第一单片机101的输出端连接。报警装置优选为蜂鸣器112。
[0022] 使用上述实施例中的自动检测校准装置100检测校准网桥板200时,先将焊接好的网桥板200通过程序下载口下载测试程序,以便可以与自动检测校准装置100进行通信交互,而后将所述电源电路与所述网桥板200的第三PWR电路206连接,将所述第一 CAN通讯电路104与所述网桥板200的第二 CAN通讯电路203连接,将所述切换开关的公共端与所述网桥板200电流采样信号调理电路202连接。然后给自动检测校准装置100上电,点击开始测试按钮,开始检测校准过程。具体检测校准方法如下:
[0023] 步骤S1、所述第一单片机101依次导通所述多通道切换开关107的多个通道,提供不同的电流基准采样信号至所述网桥板200的电流采样接口 ;
[0024] 步骤S2、所述网桥板200的电流采样信号调理电路202将所述电流基准采样信号调理后,经ADC模数转换电路送入第二单片机201计算出对应的电流测试值,并通过第一CAN通讯电路104和所述第二 CAN通讯电路203传输给所述第一单片机101 ;
[0025] 步骤S3、所述第一单片机101将各个所述电流测试值与对应的所述电压基准源的真实电流值进行线性拟合,并计算出校正系数,将所述校正系数通过所述第一 CAN通讯电路104和所述第二 CAN通讯电路203输送至所述第二单片机201 ;
[0026] 步骤S4、所述第二单片机201利用所述校正系数对电流采样进行校准。
[0027] 较优地,为了更加准确地校准网桥板200电流采样,还包括设置于所述步骤S4之后的以下步骤:
[0028] S5、所述第一单片机101随机切换某路电流基准采样信号给所述网桥板200的电流采样接口,所述第二单片机201利用所述校正系数对所述电流基准采样信号校准后得到校准后的电流测试值,并通过第一 CAN通讯电路104和所述第二 CAN通讯电路203传输给所述第一单片机101 ;
[0029] S6、所述第一单片机101将校准后的电流测试值与所述电流基准采样信号的真实电流值进行比较,并判断比较结果是否在设定误差范围内,如果是,则校准完成,LCD显示屏122显示自动校准完成;反之,如果否,LCD显示屏122显示自动校准异常,与此同时,则输出报警信号,通过蜂鸣器112报警,提醒工作人员自动校准故障。
[0030] 由此可见,本实用新型所提供的电动汽车网桥板200自动检测校准装置100,可以实现网桥板200电流采样自动检测和校准,从而提高了检测效率和精度,保证了一致性,满足了工业化应用的要求;而且,操作简单。
[0031] 优选地,所述方法还包括网桥板SOC (State Of Charge,剩余电量)检测步骤,包括以下步骤:
[0032] 所述网桥板200电流采样校准完成后,所述第一单片机101根据设定的时间与电流曲线定时控制切换导通所述多通道切换开关107,提供不同的电流基准采样信号至所述网桥板200的电流采样接口 ;
[0033] 所述第二单片机201测得SOC测试值,并通过所述第二 CAN通讯电路203和所述第一 CAN通讯电路104传输给所述第一单片机101 ;
[0034] 所述第一单片机101将所述SOC测试值与SOC真实值进行比较,得到SOC误差值,经RS485通讯电路108传输至IXD显示屏122显示。
[0035] 由此可见,本实用新型所提供的电动汽车网桥板200自动检测校准装置100,还可以实现网桥板SOC自动检测,从而提高了检测效率和精度,保证了一致性,满足了工业化应用的要求。
[0036] 较优地,所述自动检测校准装置100还包括功耗检测电路,其包括采样电阻124和第一信号调理电路102,所述采样电阻124串联在所述电源电路上,所述第一信号调理电路102的电压输入端接于所述采样电阻124两端,所述第一信号调理电路102的信号输出端与所述第一单片机101的ADC输入端连接。采样电阻124对电流采样转换成电压信号,经由第一信号调理电路102对将电压信号调理至合理范围,经第一单片机101的12位ADC模数转换电路处理送入第一单片机101。第一单片机101内部程序对送入模拟信号进行AD采样及计算输出电流值及功耗值(P = Π),将计算结果经RS485通讯电路108传输出给LCD显示屏122。如果电流及功耗在合理范围内,则IXD显示屏122显示网桥板200功耗正常,否则显示异常;与此同时,第一单片机101通过蜂鸣器112进行报警,提醒工作人员功耗故障。
[0037] 较优地,所述自动检测校准装置100还包括温度采样校准电路,其包括高精度温度传感器120和第二信号调理电路105,所述第二信号调理电路105的信号输入端连接所述高精度温度传感器120的输出端,所述第二信号调理电路105的信号输出端与所述第一单片机101的ADC输入端连接。网桥板200由网桥板温度传感器207采集温度数据经温度采样信号调理电路204进行调理送入到第二单片机201,第二单片机201内部进行计算得到的温度信息数据,通过第一 CAN通讯电路104和第二 CAN通讯电路203到第二单片机201内部;高精度温度传感器120采集温度数据经高精度温度采样信号调理电路204进行调理送入到第一单片机101内部进行计算,得出高精度温度信息数据,两者进行比较计算出误差值,然后第一单片机101将该误差值通过第一 CAN通讯电路104和第二 CAN通讯电路203传输至第二单片机201,第二单片机201内部的温度数据进行自动较准,并将校准信息通过RS485通讯电路108传输给IXD显示屏122进行显示。
[0038] 较优地,所述自动检测校准装置100还包括干节点205检测电路,其包括电源VCC123、分压电阻118、第三信号调理电路103和指示灯119,所述分压电阻118、所述网桥板200干节点205端口和所述指示灯119串联在所述电源VCC123与参考地之间,所述第三信号调理电路103的信号输入端连接在所述分压电阻118与所述网桥板200干节点205端口之间,所述第三信号调理电路103的信号输出端与所述第一单片机101的I/O端口连接。当网桥板200干节点205端口闭合时,电源VCC123经过网桥板200干节点205端口给LED指示灯119供电回到参考地GND形成回路,LED指示灯119发光,第一单片机101的I/O检测到低电平;当网桥板200干节点205端口断开时,LED指示灯119不亮,第一单片机101的IO检测到高电平。自动检测校准装置100通过第一 CAN通讯电路104和第二 CAN通讯电路203发送干节点205开关命令至第二单片机201,在规定的时间内,若检测到的电平与发送命令一致,则通过RS485电路在IXD显示干节点205输出功能正常,反之显示异常,与此同时,第一单片机101通过蜂鸣器112进行报警,提醒工作人员干节点205故障。
[0039] 此外,本实施例中的自动检测校准装置100还可以实现网桥板CAN通讯电路自动检测,检测过程如下:第一单片机101通过第一 CAN通讯电路104发送与接收来自网桥板200的第二 CAN通讯电路203的信息,若发送测试信息后,在规定的时间内收到网桥板200的有效回复信息,则表明网桥板CAN通讯功能正常,经RS485通讯电路108传输至IXD显示屏122显示CAN通讯正常;反之,显示CAN通讯异常,与此同时,第一单片机101通过蜂鸣器112进行报警,提醒工作人员CAN通讯故障。
[0040] 综上,本实用新型实施例中的自动检测校准装置100,能自动快速检测校准电动汽车网桥板的各项功能:功耗、CAN通讯、电流采样、S0C、温度采样及干节点输出端口,并且及时将各项功能情况显示在LCD里面,使不良问题得到准确快速定位,从而改善了电动汽车网桥板在生产过程中复杂的调试步骤过程,避免了时间的浪费,提高了生产效率和质量。
[0041] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,包括电源电路、第一单片机、第一 CAN通讯电路、多个电压基准源和多通道切换开关,所述电源电路为所述第一单片机和所述网桥板提供电源,所述第一 CAN通讯电路与所述第一单片机相连,所述多个电压基准源用于提供多个不同的电流基准采样信号,所述多通道切换开关的多个通道分别与多个所述电压基准源相连,所述多通道切换开关的信号输入端与所述第一单片机的切换控制端口连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述自动检测校准装置还包括显示装置,该显示装置与所述第一单片机相连。
3.根据权利要求1所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述自动检测校准装置还包括报警装置,该报警装置与所述第一单片机的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述电压基准源的数量为n,且3 < η < 6。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述自动检测校准装置还包括功耗检测电路,其包括采样电阻和第一信号调理电路,所述采样电阻串联在所述电源电路上,所述第一信号调理电路的电压输入端接于所述采样电阻两端,所述第一信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述自动检测校准装置还包括温度采样校准电路,其包括高精度温度传感器和第二信号调理电路,所述第二信号调理电路的信号输入端连接所述高精度温度传感器的输出端,所述第二信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的电动汽车网桥板自动检测校准装置,其特征在于,所述自动检测校准装置还包括干节点检测电路,其包括电源VCC、分压电阻、第三信号调理电路和指示灯,所述分压电阻、所述网桥板干节点端口和所述指示灯串联在所述电源VCC与参考地之间,所述第三信号调理电路的信号输入端连接在所述分压电阻与所述网桥板干节点端口之间,所述第三信号调理电路的信号输出端与所述第一单片机连接。
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