基于数字信号处理的便携式电源管理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源管理技术领域，尤其涉及一种基于DSP (digital singnalprocessor,数字信号处理)的便携式电源管理装置。
【背景技术】
[0002]随着仪器仪表的发展，更多的测试使用环境不仅仅局限在实验室的环境下，一些需要户外使用的仪器设备需要使用便携式的独立电源进行供电以保证正常工作。
[0003]锂电池的应用领域越来越广泛，各种仪器设备都应用到锂电池的供电，将多个锂电池串联连接在一起，可以组成锂电池组，对于锂电池、锂电池组等电池的管理问题愈发重要。目前，多种便携式设备采用便携式电源，比如锂电池组进行供电，以解决单体电池电量不足的问题，但由于设备本省空间限制，锂电池组的管理被忽略，锂电池组的安全没有保障。因此，开发一种对电池等便携式电源进行有效的安全性管理的装置是十分重要的。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供了一种基于DSP的便携式电源管理装置，以实现对电池等便携式电源进行有效的安全性管理。
[0005]本发明提供了如下方案:
[0006]一种基于数字信号处理的便携式电源管理装置，包括:数字信号处理单元、电压采样单元、采样接口单元和显示处理单元，
[0007]所述的采样接口单元，用于通过接插件与便携式电源的采样板连接，得到所述采样板提供的便携式电源电压信号，将所述便携式电源电压信号传输给所述电压采样单元；
[0008]所述的电压采样单元，用于在所述数字信号处理单元的控制下对所述便携式电源电压信号进行AD采样处理，得到便携式电源的电压值，将所述便携式电源的电压值传输给数字信号处理单元；
[0009]所述的数字信号处理单元，用于将所述电压采样单元传输过来的便携式电源的电压值和预先设定的电压门限范围进行比较，根据比较结果确定所述便携式电源的电压状态信息，将所述便携式电源的电压状态信息和电压值传输给显示处理单元；
[0010]所述的显示处理单元，用于将所述数字信号处理单元传输过来的所述便携式电源的电压状态信息和电压值进行显示。
[0011]所述的装置还包括:电流采样单元，
[0012]所述的采样接口单元，还用于得到采样板提供的便携式电源充放电电流信号，将所述便携式电源充放电电流信号传输给所述电流采样单元；
[0013]所述的电流采样单元，用于在所述数字信号处理单元的控制下对所述便携式电源充放电电流信号进行AD采样处理，得到便携式电源的充放电电流值，将所述便携式电源的充放电电流值传输给数字信号处理单元；
[0014]所述的数字信号处理单元，还用于将所述电流采样单元传输过来的便携式电源的充放电电流值和预先设定的电流门限范围进行比较，根据比较结果确定所述便携式电源的电流状态信息，将所述便携式电源的电流状态信息和充放电电流值传输给显示处理单元；
[0015]所述的显示处理单元，还用于将所述数字信号处理单元传输过来的所述便携式电源的电流状态信息和充放电电流值进行显示。
[0016]所述的装置还包括:温度测量单元，
[0017]所述的温度测量单元，用于通过温度传感器利用采样接口单元分别测量便携式电源的内部和外部的温度值，将所述便携式电源的内部和外部的温度值传输给所述数字信号处理单元；
[0018]所述的数字信号处理单元，还用于将所述温度测量单元传输过来的便携式电源的内部、外部的温度值与预先设定的温度门限范围进行比较，根据比较结果确定所述便携式电源的温度状态信息，将所述便携式电源的温度状态信息和内部、外部的温度值传输给显示处理单元；
[0019]所述的显示处理单元，用于将所述数字信号处理单元传输过来的所述便携式电源的温度状态信息和内部、外部的温度值进行显示。
[0020]所述的装置还包括:
[0021]存储电路，用于存储所述装置的安全保护、控制阀值、测量量程的控制参数，所述控制阈值包括:电压门限范围、电流门限范围、温度门限范围。
[0022]所述的装置还包括:
[0023]CAN总线单元，用于为所述装置内的各个单元之间进行数据交换提供串行数据通协议。
[0024]所述的CAN总线包括:双绞线、同轴电缆或光导纤维。
[0025]所述的装置还包括:
[0026]电源电路，用于为所述装置中的各个单元进行供电。
[0027]所述的便携式电源包括:锂电池。
[0028]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过将数字信号处理单元、电压采样单元、采样接口单元和显示处理单元集成在一个便携式电源管理装置中，实现了对电池组等便携式电源的管理，保证了便携式设备对于较高电量的需求与电池等便携式电源的安全性管理，通过DSP控制芯片与相关的电压、电流、温度采样电流，对电池整体的充放电进行控制，实现了对电池等便携式电源进行有效的安全性管理，以保证电池组等便携式电源的安全使用。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本发明实施例提供的一种基于DSP的便携式电源管理装置的结构示意图；
[0031]图2为本发明实施例提供的一种DSP芯片TMS320LF2407A的AD专用口 AD6的部分应用电路结构不意图；
[0032]图3为本发明实施例提供的一种电压采样电选通控制1电路的部分应用电路结构示意图；
[0033]图4为本发明实施例提供的一种数字温度传感器DS18B20测量的部分应用电路结构示意图；
[0034]图5为本发明实施例提供的一种DSP数字处理芯片TMS320LF2407A的部分应用电路结构不意图；。
[0035]图6为本发明实施例提供的一种铁电存储器芯片FM31256的部分应用电路结构不意图；
[0036]图7为本发明实施例提供的一种基于DSP的便携式电源管理装置的工作流程图。
【具体实施方式】
[0037]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0038]DSP (Digital Singnal Processor,数字信号处理)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为O或I的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。
[0039]本发明实施例提供了一种基于DSP的便携式电源管理装置，该装置采用硬件电路设计组合形式，完成对便携式电源的电压、温度测量单元和存储电路的监测管理工作，上述便携式电源可以包括:锂电池等电池。上述装置的结构示意图如图1所示，包括:
[0040]采样接口单元，用于和温度测量单元、电压采样单元、电流采样单元、电源单元、DSP单元连接，通过接插件与采样板连接，得到采样板提供的便携式电源电压信号、便携式电源充放电电流信号等，将便携式电源电压信号传输给电压采样单元，将便携式电源充放电电流信号传输给电流采样单元。该实施例提供的一种DSP芯片TMS320LF2407A的AD专用口 AD6的部分应用电路结构示意图如图2所示，在实际应用中，可以使用上述DSP芯片TMS320LF2407A的AD专用口作为便携式电源电压和充放电电流的AD采样接口单元。
[0041 ] 电压采样单元，用于和采样接口单元、电源电路和DSP单元连接，接收采样接口单元传输过来的便携式电源电压信号，在DSP单元的控制下对所述便携式电源电压信号进行AD (模数)采样处理，得到便携式电源的电压值。将上述便携式电源的电压值传输给DSP单元。3所示电压采样电选通控制1电路。该实施例提供的一种电压采样电选通控制1电路的部分应用电路结构示意图如图3所示，利用DSP2407A的1 口 1PBO?10PB6作为采样板中的继电器阵列的驱动信号，其中1 口线高电平H表示0N，低电平L表示OFF。
[0042]电流采样单元，用于和采样接口单元、电源电路和DSP单元连接，接收采样接口单元传输过来的便携式电源充放电电流信号，在DSP单元的控制下对所述便携式电源充放电电流信号进行AD采样处理，得到便携式电源的充放电电流值。将上述便携式电源的充放电电流值传输给DSP单元。
[0043]温度测量单元，用于和采样接口单元、电源电路和DSP单元连接，通过温度传感器利用采样接口单元分别测量便携式电源的内部和外部的温度值。将上述便携式电源的内部和外部的温度值传输给DSP单元。上述温度传感器可以为数字温度传感器DS18B20，该实施例提供的一种数字温度传感器DS18B20测量的部分应用电路结构示意图如图4所示，电源模块HZD05B-24S05输出的+5V电用于温度传感器及测温外围电路的电源供电。
[0044]DSP单元，和温度测量单元、电压采样单元、存储电路、CAN总线接口电路和电源电路连接，该装置主要以高性能DSP芯片TMS320LF2407A作为中央处理器，并围绕DSP单元设计外围功能电路，通过软件控制电压、电流、温度的采样，时序的控制，数据的处理，算法流程的执行，以及与液晶的CAN (控制器局域网络，Controller Area Network)总线通讯等。该实施例提供的一种DSP数字处理芯片TMS320LF2407A的部分应用电路结构示意图如图5所示。
[0045]所述的数字信号处理单元，用于将所述电压采样单元传输过来的便携式电源的电压值和预先设定的电压门限范围进行比较，根据比较结果确定所述便携式电源的电压状态信息，将所述便携式电源的电压状态