CN219456318U - 一种模组电容蓄能器的检测显示电路 - Google Patents

Abstract

一种模组电容蓄能器的检测显示电路模组电容蓄能器的检测显示电路包括：控制模块、采集模块以及显示模块；采集模块电连接于控制模块，用于采集伺服压力机控制柜的电压和电流数据；显示模块电连接于控制模块，用于显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据；控制模块，用于将采集模块采集到的电压和电流数据进行计算后在显示模块上进行显示。通过采用上述方案，可以通过检测和显示伺服压力机控制柜在使用时的数据，从而精准把控伺服压力机控制柜电力的使用和消耗。

Description

一种模组电容蓄能器的检测显示电路

技术领域

本申请涉及技术领域，具体涉及一种模组电容蓄能器的检测显示电路。

背景技术

模组电容蓄能器是一种新型储能装置，其主要作用是在电源系统中提供瞬时电源支持，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好等特点。其作为高效储能器件，广泛应用于工业电子、绿色能源、电力电子、交通运输等多个重要领域和环节。

目前，模组电容蓄能器可以使用在伺服压力机控制柜中。但现有的模组电容蓄能器是作为伺服压力机控制柜零部件的形式存在，从而不能检测和显示伺服压力机控制柜在使用时的数据，从而不能精准把控伺服压力机控制柜电力的使用和消耗。

因此，发明人认为亟需一种模组电容蓄能器的检测显示电路。

实用新型内容

本申请提供了一种模组电容蓄能器的检测显示电路，可以通过检测和显示伺服压力机控制柜在使用时的数据，从而精准把控伺服压力机控制柜电力的使用和消耗。

本申请提供了一种电池充电保护电路，所述模组电容蓄能器的检测显示电路包括：控制模块、采集模块以及显示模块；所述采集模块电连接于所述控制模块，用于采集伺服压力机控制柜的电压和电流数据；所述显示模块电连接于所述控制模块，用于显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据；所述控制模块，用于将所述采集模块采集到的电压和电流数据进行计算后在所述显示模块上进行显示。

通过采用上述技术方案，通过采集模块获取伺服压力机控制柜的电压和电流数据，再通过控制模块对采集到的电压和电流数据进行计算得到电量，并在显示模块上进行显示，可以使用户精准地把控伺服压力机控制柜使用和消耗的电量，并根据需求进行调整模组电容蓄能器的电容容量。

可选的，所述采集模块包括霍尔电流采集单元和母线电压采集单元；所述霍尔电流采集单元电连接于所述控制模块；所述母线电压采集单元电连接于所述控制模块。

可选的，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：电源转换模块；所述电源转换模块电连接于所述控制模块，用于将输入电压转换为所述控制模块的额定电压后输入至所述控制模块。

通过采用上述技术方案，电源转换模块将输入电压转换为控制模块的额定电压，避免电压过高造成控制模块损坏。

可选的，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：参数存储模块；所述参数存储模块电连接于所述控制模块，用于将需要持续使用的数据进行存储。

通过采用上述技术方案，参数存储模块将需要持续使用的数据进行存储，避免出现掉电数据清零的情况。

可选的，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：LED灯指示模块；所述LED灯指示模块电连接于所述控制模块，用于当所述显示模块显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据时对应亮起LED灯。

通过采用上述技术方案，可以通过LED灯指示模块直接查看电压、电流以及电量的显示情况，如果当电压、电流以及电量的显示异常时，LED灯指示模块则不会亮起，便于用户排查故障。

可选的，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：按键输入模块；所述按键输入模块电连接于所述控制模块，用于接收用户的输入指令并传输至所述控制模块。

通过采用上述技术方案，用户可以通过按键输入模块输入指令直接查看所需数据，方便用户操作。

可选的，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：通讯模块；所述通讯模块电连接于所述控制模块，用于与其他设备进行通讯和数据交换。

通过采用上述技术方案，通讯模块可以方便用户将检测的数据与其他设备进行通讯和数据交换，方便用户操作。

可选的，所述控制模块上设置有若干个GPIO管脚；所述霍尔电流采集单元和所述母线电压采集单元均电连接于所述若干个GPIO管脚。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.通过采集模块获取伺服压力机控制柜的电压和电流数据，再通过控制模块对采集到的电压和电流数据进行计算得到电量，并在显示模块上进行显示，可以使用户精准的把控伺服压力机控制柜使用和消耗的电量，并根据需求进行调整模组电容蓄能器的电容容量；

2.可以通过LED灯指示模块直接查看电压、电流以及电量的显示情况，如果当电压、电流以及电量的显示异常时，LED灯指示模块则不会亮起，便于用户排查故障；

3.用户可以通过按键输入模块输入指令直接查看所需数据，方便用户操作。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种模组电容蓄能器的检测显示电路的示意图。

附图标记说明：1、控制模块；2、采集模块；21、霍尔电流采集单元；22、母线电压采集单元；3、显示模块；4、电源转换模块；5、参数存储模块；6、LED灯指示模块；7、按键输入模块；8、通讯模块。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“电连接”、“电连接”或“通信电连接”应做广义理解，例如，“电连接”、“电连接”或“通信电连接”除了可以是指物理上的电连接，还可以是指电连接或信号电连接，例如，可以是直接电连接，即物理电连接，也可以通过中间至少一个元件间接电连接，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号电连接除了可以通过电路进行信号电连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号电连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参照图1，其示出了本申请实施例提供的一种模组电容蓄能器的检测显示电路的示意图。模组电容蓄能器的检测显示电路包括：控制模块1、采集模块2以及显示模块3；采集模块2电连接于控制模块1，用于采集伺服压力机控制柜的电压和电流数据；显示模块3电连接于控制模块1，用于显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据；控制模块1，用于将采集模块2采集到的电压和电流数据进行计算后在显示模块3上进行显示。

具体来说，在本技术方案中，控制模块1为主控处理器，其优选型号采用兆易创新（GigaDevice）生产的GD32F303RCT6芯片，这是一款32位的ARM Cortex-M4F微控制器芯片。它采用了高性能的Cortex-M4F内核，运行速度高达72MHz，同时具备高效能的内存和外设。GD32F303RCT6芯片的主要技术参数包括：1、CPU内核：ARM Cortex-M4F；2、主频：最高可达72MHz；3、存储器：256KB闪存，40KB SRAM；4、通信接口：4个USART，3个SPI，3个I2C，1个CAN，1个USB OTG；5、定时器：6个16位定时器，2个32位定时器；6、ADC：2个12位ADC，16个通道；7、DAC：1个12位DAC；8、PWM：6个PWM输出。除了以上的硬件特性，GD32F303RCT6芯片还提供了丰富的软件支持，包括GigaDevice官方提供的GD32固件库和各种开发工具链支持，使得开发者可以更快速、更方便地进行开发。

采集模块2用于采集伺服压力机控制柜的电压和电流数据，即采集伺服压力机控制柜的电压信号和电流信号。

显示模块3为数码管显示器，显示模块3将输入的电压信号、电流信号，以及电量信号，通过TM1629D专用的数码管驱动芯片，显示到5位数码管上。TM1629D是带键盘扫描接口的数码管驱动控制专用电路，内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等电路，其电联接于控制模块1上的串行SPI接口。

控制模块1将采集模块2采集到的电压和电流数据进行计算后在显示模块3上进行显示将在后续实施例中进行详细说明。

在一种可能的实施方式中，采集模块2包括霍尔电流采集单元21和母线电压采集单元22；霍尔电流采集单元21电连接于控制模块1；母线电压采集单元22电连接于控制模块1。

具体来说，在本技术方案中，霍尔电流采集单元21为霍尔传感器，母线电压采集单元22为母线电压采集电路。霍尔传感器是一种利用霍尔效应来测量磁场强度的传感器。霍尔传感器主要由霍尔元件、信号调理电路和输出电路等组成。信号调理电路负责对霍尔元件产生的电信号进行放大、滤波和线性化处理等，以提高传感器的精度和可靠性。霍尔传感器首先将检测到的电流信号转换成的电压信号，输入到第一级放大电路，进行信号放大后再输出到第二级放大电路，与基准电压进行运算放大后，输出到控制模块1中。

母线电压采集电路将输入的母线电压差分信号输入到运放电路，经过差分比例放大后，一般放大比例取值范围为10-100，可根据实际需求进行调整；再将差分放大器电路的输出连接到控制模块1的ADC管脚对电压进行采样和量化，并将结果传递给控制模块1进行后续处理。

控制模块1将采集模块2采集到的电压和电流数据进行计算后在显示模块3上进行显示，具体为：在采集母线电压信号和霍尔电流信号后，将母线电压信号和霍尔电流信号转换成数字信号，然后进行乘法运算和积分运算。假设母线电压信号为U，霍尔电流信号为I，将它们进行数字信号处理后，得到对应的数字电压信号u和数字电流信号i。然后将数字电压信号u和数字电流信号i进行乘法运算，得到数字电量信号p，p=u*i；再对数字电量信号p进行积分运算，得到对应的电量，电量=∫pdt。再将电量显示在显示模块3上。

需要说明的是，在进行数字信号处理和计算电量时，需要考虑采样率、量化精度等因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。

在一种可能的实施方式中，模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：电源转换模块4；电源转换模块4电连接于控制模块1，用于将输入电压转换为控制模块1的额定电压后输入至控制模块1。

具体来说，在本技术方案中，电源转换模块4为电源转换电路。电源转换电路是将外供的24V电压，经由DC-DC芯片，转换为5V和3.3V电压，以满足相应芯片的供电需求。其中采用LM2575芯片实现24V转5V，再由LM1117-3.3芯片实现5V转3.3V。

在一种可能的实施方式中，模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：参数存储模块5；参数存储模块5电连接于控制模块1，用于将需要持续使用的数据进行存储。

具体来说，在本技术方案中，参数存储模块5为串行MRAM存储芯片MR25H256，其通过SPI连接到主控处理器相应SPI管脚上，将需要持续使用的数据进行存储，不会出现掉电数据清零的情况。

在一种可能的实施方式中，模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：LED灯指示模块6；LED灯指示模块6电连接于控制模块1，用于当显示模块3显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据时对应亮起LED灯。

具体来说，在本技术方案中，LED灯指示模块6为三个红色发光二极管，LED灯指示模块6电连接于控制模块1的不同IO管脚。

在一种可能的实施方式中，模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：按键输入模块7；按键输入模块7电连接于控制模块1，用于接收用户的输入指令并传输至控制模块1。

具体来说，在本技术方案中，按键输入模块7为按键输入键盘。用来操作数码管显示需要检测的信号，可根据需求进行数值清零调整，按键信号通过TM1629D芯片输入到控制模块1中。

在一种可能的实施方式中，模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：通讯模块8；通讯模块8电连接于控制模块1，用于与其他设备进行通讯和数据交换。

具体来说，在本技术方案中，通讯模块8为RS485通讯电路、RS485的通讯速率可达10M。如果用户需要使用采集和处理的上述电压、电流、电流等数据，可以通过标准的485通讯协议与其他设备进行通讯和数据交换。

在一种可能的实施方式中，控制模块1上设置有若干个GPIO管脚；霍尔电流采集单元21和母线电压采集单元22均电连接于控制模块1上的若干个GPIO管脚。

具体来说，控制模块1，GD32F303RCT6芯片上一共设置有80个GPIO管脚，编号为PA0-PA15、PB0-PB15、PC0-PC15、PD0-PD15、PE0-PE15、PF0-PF15、PG0-PG15。其中，PA0-PA15、PB0-PB15、PC0-PC15、PD0-PD15、PE0-PE15为普通IO管脚，可以用于通用输入输出，也可以选择成为其他功能的管脚。PF0-PF15和PG0-PG15为专用管脚，只能用于特定功能，如ADC采集、定时器输入捕获等。除了普通IO管脚外，GD32F303RCT6还拥有一些特殊管脚，如BOOT0、BOOT1、NRST、VDDA、VSS等。其中，BOOT0和BOOT1用于选择芯片的启动方式；NRST为复位管脚，用于复位芯片；VDDA和VSS为模拟电源和地，用于ADC的参考电压和电源。

需要注意的是，GD32F303RCT6的每个管脚都支持中断功能，可以在特定事件发生时触发中断。此外，GPIO管脚的复用功能非常丰富，可以配置成多种不同的功能模式，如SPI、USART、I2C等。

需要说明的是，参数存储模块5、LED灯指示模块6、按键输入模块7以及通讯模块8也均电连接于控制模块1上的若干个GPIO管脚。在前述实施例中，对参数存储模块5、LED灯指示模块6、按键输入模块7以及通讯模块8电连接于控制模块1上的若干个GPIO管脚型号进行了说明。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路包括：控制模块(1)、采集模块(2)以及显示模块(3)；

所述采集模块(2)电连接于所述控制模块(1)，用于采集伺服压力机控制柜的电压和电流数据；

所述显示模块(3)电连接于所述控制模块(1)，用于显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据；

所述控制模块(1)，用于将所述采集模块(2)采集到的电压和电流数据进行计算后在所述显示模块(3)上进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述采集模块(2)包括霍尔电流采集单元(21)和母线电压采集单元(22)；

所述霍尔电流采集单元(21)电连接于所述控制模块(1)；

所述母线电压采集单元(22)电连接于所述控制模块(1)。

3.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：电源转换模块(4)；

所述电源转换模块(4)电连接于所述控制模块(1)，用于将输入电压转换为所述控制模块(1)的额定电压后输入至所述控制模块(1)。

4.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：参数存储模块(5)；

所述参数存储模块(5)电连接于所述控制模块(1)，用于将需要持续使用的数据进行存储。

5.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：LED灯指示模块(6)；

所述LED灯指示模块(6)电连接于所述控制模块(1)，用于当所述显示模块(3)显示伺服压力机控制柜的电压、电流以及电量数据时对应亮起LED灯。

6.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：按键输入模块(7)；

所述按键输入模块(7)电连接于所述控制模块(1)，用于接收用户的输入指令并传输至所述控制模块(1)。

7.根据权利要求1所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述模组电容蓄能器的检测显示电路还包括：通讯模块(8)；

所述通讯模块(8)电连接于所述控制模块(1)，用于与其他设备进行通讯和数据交换。

8.根据权利要求2所述的一种模组电容蓄能器的检测显示电路，其特征在于，所述控制模块(1)上设置有若干个GPIO管脚；

所述霍尔电流采集单元(21)和所述母线电压采集单元(22)均电连接于所述若干个GPIO管脚。