一种电动汽车动力电池电流检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电流测量技术领域，尤其是一种电动汽车动力电池电流检测系统。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车商用规模不断扩大，各大整车厂商对SoC(State of Charge)估算精度的要求越来越高。动力电池组的SoC对于预测车辆剩余行驶里程，避免电池出现过充放电现象有着重要的意义。
[0003]在工业领域里测量电流的方法主要有三种:分流器(电阻取样法)、电流互感器法、霍尔传感器法。分流器所用的电阻的精度很难控制，电阻的阻值也易受温度影响。电流互感器的体积比较大，安装不方便，而且一般其多用于交流信号的测量。霍尔传感器检测的电流精度很高，检测的实时性突出，且能实现与被检测对象的完全隔离。
[0004]目前，在检测电动汽车动力电池组充放电电流方面，无论是采用分流器法还是霍尔传感器法的检测系统对电流干扰信号的处理和检测的精度都有待提高。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种检测精度和抗干扰能力高的电动汽车动力电池电流检测系统。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:它包括霍尔传感器、信号调理电路、A/D转换电路、数字隔离电路、微控制器、RS485接口电路、CAN接口电路和存储模块；
[0008]所述霍尔传感器采集电流信号并输出电压信号给所述信号调理电路，所述信号调理电路将所述霍尔传感器输出的电压信号进行滤除干扰，所述A/D转换电路将滤除干扰后的电压信号进行转换并通过所述数字隔离电路提供稳定的数字信号给所述微控制器进行处理，所述RS485接口电路用于实现微控制器与上位机的通信，所述CAN接口电路将采集的电流数据发送给电动汽车整车控制器，所述存储模块用于存储采集的电流数据。
[0009]优选地，所述信号调理电路包括第一电压跟随器和第二电压跟随器；
[0010]第一电压跟随器的同相输入端通过第一电阻连接所述霍尔传感器的电压输出端、同相输入端还通过第一电容接地、输出端连接所述第二电压跟随器的同相输入端。
[0011]优选地，所述A/D转换电路包括一 ADSl 100A1型转换芯片，所述ADSl 100A1型转换芯片的I脚连接所述第二电压跟随器的输出端、I脚还分别通过第二电容与第二电阻接地、
5脚连接+5V电压、5脚与6脚之间连接有第三电容。
[0012]优选地，所述数字隔离电路包括一 ADUM1250型数字隔离器，所述ADUM1250型数字隔离器的I脚连接+5V电压、2脚连接所述ADSl 100A1型转换芯片的4脚并通过第四电阻连接+5V电压、3脚连接所述ADS1100A1型转换芯片的3脚并通过第三电阻连接+5V电压、6脚通过第六电阻连接+5V电压、7脚通过第五电阻连接+5V电压、8脚连接+5V电压。
[0013]优选地，所述霍尔传感器为HAHIBV S/02霍尔传感器。
[0014]优选地，所述微控制器为XC2267M型微控制器。
[0015]优选地，所述第一电压跟随器与第二电压跟随器均为OP27GS型电压跟随器。
[0016]由于采用了上述方案，本实用新型利用HAHIBV S/02霍尔传感器采集电流信号，信号通过调理、模数转换与数字隔离后输入XC2267M型微控制器中，该系统具有较高的检测精度、可靠性高、能够为电动汽车SoC的估算提供准确依据，在实际应用中作为电池管理系统的一部分运用于电动汽车上。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例的系统框图；
[0018]图2是本实用新型实施例的信号调理电路图；
[0019]图3是本实用新型实施例的A/D转换电路图；
[0020]图4是本实用新型实施例的数字隔离电路图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0022]如图1所示，本实施例的一种电动汽车动力电池电流检测系统，它包括霍尔传感器1、信号调理电路2、A/D转换电路3、数字隔离电路4、微控制器5、RS485接口电路7、CAN接口电路6和存储模块8 ;其中，霍尔传感器I为HAHIBV S/02霍尔传感器，微控制器为XC2267M型微控制器。
[0023]霍尔传感器I采集电流信号并输出电压信号给信号调理电路2，信号调理电路2将霍尔传感器输出的电压信号进行滤除干扰，A/D转换电路3将滤除干扰后的电压信号进行转换并通过数字隔离电路4提供稳定的数字信号给微控制器5进行处理，RS485接口电路7用于实现微控制器5与上位机的通信，CAN接口电路6将采集的电流数据发送给电动汽车整车控制器，存储模块8用于存储采集的电流数据。
[0024]如图2所示，本实施例的信号调理电路2包括第一电压跟随器Ul和第二电压跟随器U2 ;第一电压跟随器Ul与第二电压跟随器U2均为0P27GS型电压跟随器。
[0025]第一电压跟随器Ul的同相输入端通过第一电阻Rl连接霍尔传感器I的电压输出端、同相输入端还通过第一电容Cl接地、输出端连接第二电压跟随器U2的同相输入端。信号调理电路2主要是利用第一电压跟随器Ul输入电阻大输出电阻小的特性滤除干扰达到可靠地传输信号的目的，采用第二电压跟随器U2能够更好地滤除干扰信号和起到隔离的作用，并对前级电压跟随器的输入电压采取RC滤波。
[0026]如图3与图4所示，本实施例的A/D转换电路3包括一 ADSl 100A1型转换芯片U3，ADSl 100A1型转换芯片U3的I脚连接第二电压跟随器U2的输出端、I脚还分别通过第二电容C2与第二电阻R2接地、5脚连接+5V电压、5脚与6脚之间连接有第三电容C3。
[0027]ADS1100A1型转换芯片U3采用单端输入的方式，即Vin+引脚接信号调理电路2输出的电压信号，Vin-引脚直接接地，基准电压VDD选择+5V。
[0028]本实施例的数字隔离电路4包括一 ADUM1250型数字隔离器U4，ADUMl250型数字隔离器U4的I脚连接+5V电压、2脚连接ADS1100A1型转换芯片U4的4脚并通过第四电阻R4连接+5V电压、3脚连接ADS1100A1型转换芯片的3脚并通过第三电阻R3连接+5V电压、6脚通过第六电阻R6连接+5V电压、7脚通过第五电阻R5连接+5V电压、8脚连接+5V电压。
[0029]ADUMl250型数字隔离器采用了 iCoupler技术的I2C数字隔离器，iCoupler技术保证了 I2C协议的总线不会产生任何毛刺或锁定问题。
[0030]A/D转换电路3与数字隔离电路4的作用是给XC2267M型微控制器提供稳定的数字信号，数据的传输采用I2C协议。
[0031]另外，RS485接口电路7实现微控制器5与上位机的通信，以便设置电流的零漂补偿值；CAN接口电路6主要是为了把采集的电流数据发送给电动汽车整车控制器以及仪表盘；存储模块8用于存储采集到的电流数据，以便查看。
[0032]本实施例利用HAHlBV S/02霍尔传感器采集电流信号的电流检测系统具有较高的检测精度，可靠性高，能够为电动汽车SoC的估算提供准确依据，在实际应用中将会作为电池管理系统的一部分运用于电动汽车上。
[0033]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:它包括霍尔传感器、信号调理电路、A/D转换电路、数字隔离电路、微控制器、RS485接口电路、CAN接口电路和存储模块； 所述霍尔传感器采集电流信号并输出电压信号给所述信号调理电路，所述信号调理电路将所述霍尔传感器输出的电压信号进行滤除干扰，所述A/D转换电路将滤除干扰后的电压信号进行转换并通过所述数字隔离电路提供稳定的数字信号给所述微控制器进行处理，所述RS485接口电路用于实现微控制器与上位机的通信，所述CAN接口电路将采集的电流数据发送给电动汽车整车控制器，所述存储模块用于存储采集的电流数据。2.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述信号调理电路包括第一电压跟随器和第二电压跟随器； 所述第一电压跟随器的同相输入端通过第一电阻连接所述霍尔传感器的电压输出端、同相输入端还通过第一电容接地、输出端连接所述第二电压跟随器的同相输入端。3.如权利要求2所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述A/D转换电路包括一 ADSl 10Al型转换芯片，所述ADSl 100A1型转换芯片的I脚连接所述第二电压跟随器的输出端、I脚还分别通过第二电容与第二电阻接地、5脚连接+5V电压、5脚与6脚之间连接有第三电容。4.如权利要求3所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述数字隔离电路包括一 ADUM1250型数字隔离器，所述ADUM1250型数字隔离器的I脚连接+5V电压、2脚连接所述ADS1100A1型转换芯片的4脚并通过第四电阻连接+5V电压、3脚连接所述ADS1100A1型转换芯片的3脚并通过第三电阻连接+5V电压、6脚通过第六电阻连接+5V电压、7脚通过第五电阻连接+5V电压、8脚连接+5V电压。5.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述霍尔传感器为HAHIBV S/02霍尔传感器。6.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述微控制器为XC2267M型微控制器。7.如权利要求2所述的一种电动汽车动力电池电流检测系统，其特征在于:所述第一电压跟随器与第二电压跟随器均为OP27GS型电压跟随器。
【专利摘要】本实用新型涉及电流测量技术领域，尤其是一种电动汽车动力电池电流检测系统。它包括霍尔传感器、信号调理电路、A/D转换电路、数字隔离电路、微控制器、RS485接口电路、CAN接口电路和存储模块；霍尔传感器采集电流信号并输出电压信号给信号调理电路进行滤除干扰，A/D转换电路将滤除干扰后的电压信号进行转换并通过数字隔离电路提供稳定的数字信号给微控制器进行处理，RS485接口电路用于实现微控制器与上位机的通信，CAN接口电路将采集的电流数据发送给电动汽车整车控制器，存储模块用于存储采集的电流数据。本实用新型具有较高的检测精度、可靠性高、能够为电动汽车SoC的估算提供准确依据，在实际应用中作为电池管理系统的一部分运用于电动汽车上。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN204666715
【申请号】CN201520190986
【发明人】阮建红, 曾春
【申请人】深圳宏泰电池科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年3月31日