专利名称：一种电动汽车电池监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车电池监控装置。
背景技术：
作为电动汽车动力来源的电池(组)的工作状态对于电动汽车的正常行驶及为重要，目前有采用单片机作为主控单元的监控方法，但在实际运行中，单片机受到电动汽车驱动电机及其他车内电器的电磁场干扰，其工作可靠性下降，难以进行有效的全程监控。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉、抗电磁干扰能力较强、可靠性较好、可对电动汽车电池组进行全程实时监控的电动汽车电池监控装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动汽车电池监控装置，其包括 用于与动力电池组的电源输出端相连的取样电路、与该取样电路的取样信号输出端相连的模数转换电路、与该模数转换电路的数字信号输出端相连的CPLD单元、与该CPLD单元相连的用于显示动力电池组的实际电压值的显示屏、以及与该CPLD单元相连的低压告警电路。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点(1)本实用新型的电动汽车电池监控装置，以大规模集成电路可编程逻辑器件(CPLD)为核心控制器，以全硬件方式工作，具有抗电磁干扰能力强，可靠性高的特点，能够对电动汽车电池组进行全程实时监控。我国的汽车制造工业已经把全电池和混合动力汽车作为重要的发展方向，车载电池组监控装置作为必要的配件将得到应用。本装置的核心控制器采用了 CPLD和适当的抗干扰算法，具有独到的电路结构和高可靠的特点。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的电动汽车电池监控装置的结构示意图；图2为所述电动汽车电池监控装置中的CPLD单元的电路原理图；图3为所述电动汽车电池监控装置中的取样电路的原理图；图4为所述电动汽车电池监控装置中的低压告警电路的原理图；图5为所述电动汽车电池监控装置中的模数转换电路的原理图；图6为所述电动汽车电池监控装置中的电源电路的原理图。
具体实施方式
见图1，本实施例的电动汽车电池监控装置，包括用于与动力电池组1的电源输出端相连的取样电路2、与该取样电路2的取样信号输出端相连的模数转换电路3、与该模数转换电路3的数字信号输出端相连的CPLD单元4、与该CPLD单元4相连的用于显示动力电池组1的实际电压值的显示屏5、以及与该CPLD单元4相连的低压告警电路6。 汽车动力电池组1由单个的电池通过适当连接组成动力电池组；取样电路2对电池电压取样并进行电平转换；模数转换电路3将取样得到的多路模拟电压转换为数字信号；CPLD单元4的功能是控制取样电路和模数转换电路3进行模数转换，读取转换后的数字电压信号并进行抗干扰数字滤波处理，控制LCD (液晶显示屏)实时显示电池电压，当电池低于设定值时输出低电压告警信号；低电压设置电路用于设定正常行驶的电池最低电压值，LCD显示器是并装置的信息输出器件，在设置状态时显示设置电压值，在工作状态显示实际电压值；低电压告警电路受CPLD控制，在低电压时由蜂鸣器发出音响告警信号。图2是CPLD单元4的原理图，图中U1为模数转换电路ADC0809，在CPLD的控制下，将取样电路的模拟信号转换为数字信号。SWl拨码开关与RBl排阻电阻器组成电压最小值设置电路，可根据需要，设定汽车正常行驶所需要的最低电压值。复杂可编程逻辑器件 (CPLD) U2是本电池监控装置的核心控制器，内部设计有取样控制模块，A/D转换控制模块， 抗干扰数字滤波模块，LCD显示控制模块，低电压设置与告警模块；图3是CPLD模块连接图 (顶层模块图)。图中SAMPCNTL为取样控制模块，ADCNTL为A/D转换控制模块，DATAFILT 为数字滤波模块，IXDISP为IXD显示控制模块，LOffBATTA为低电压设置与告警模块。图3中，JKl是电池组取样输入端子，其中端子1、2和电阻R1-R3组成电池组中的第1个电池(1#电池)取样电路；与此类似，端子3、4和电阻R4-R6组成电池组中的2#电池取样电路，…，端子15、16和电阻R22-R24组成电池组中的8#电池取样电路。取样信号输出端INO，INl,…，IN7连接到模数转换电路3 ；CMOS集成模拟开关U7、U8分时选择取样电池，模拟开关的控制端CNT1，CNT2,…，CNT8连接到CPLD的I/O 口，由CPLD时序控制。上述取样电路可控制8个电池的取样，当动力电池组中的电池数量多于8个时，增加取样电路和相应的模数转换电路3，可取样电池数将以8的倍数增加，以满足不同的动力需求情况。图4中，TO总线驱动器与CY16X2液晶显示器组成显示电路，显示信息的方式为 在设置状态时显示设置电压值，在工作状态显示实际电压值。SY有源蜂鸣器与TO的一路信号组成告警电路，受CPLD控制，在低电压时由发出音响告警信号。图5中，分频器诎4，反相器讽4、讽8、讽(，电阻器RF1、RF2、RF3，晶体JT1，电容器 CFl组成频率振荡分频电路，U4A、U4B、U4C，RF2、RF3，JTl, CFl组成高频振荡器，其一路输出通过RFl提供CPLD，另一路输出经过U3A分频提供模数转换电路3工作频率。图6中，桥式整流器Dl，电解电容器CPW1、CPW2，电容器CPW3、CPW4，集成电路稳压器U6组成电源电路。Dl将经过变压器降压的交流电压整流，经过CPW1-CPW4滤波，TO稳压后提供本装置工作电源。所述CPLD采用Altera公司具有128逻辑宏单元的复杂可编程逻辑器件(CPLD) EPM7128SLC84作为本电池监控器的核心控制器，内部设计有取样控制模块，A/D转换控制模块，抗干扰数字滤波模块，LCD显示控制模块，低电压设置与告警模块。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1. 一种电动汽车电池监控装置，其特征在于包括用于与动力电池组(1)的电源输出端相连的取样电路(2)、与该取样电路(2)的取样信号输出端相连的模数转换电路(3)、与该模数转换电路(3)的数字信号输出端相连的CPLD单元(4)、与该CPLD单元(4)相连的用于显示动力电池组(1)的实际电压值的显示屏(5)、以及与该CPLD单元(4)相连的低压告警电路(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种结构简单、成本低廉、抗电磁干扰能力较强、可靠性较好、可对电动汽车电池组进行全程实时监控的电动汽车电池监控装置，其包括用于与动力电池组的电源输出端相连的取样电路、与该取样电路的取样信号输出端相连的模数转换电路、与该模数转换电路的数字信号输出端相连的CPLD单元、与该CPLD单元相连的用于显示动力电池组的实际电压值的显示屏、以及与该CPLD单元相连的低压告警电路。
文档编号G01R31/36GK202110261SQ20112013120
公开日2012年1月11日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者张刚兵, 肖闽进, 赵泓扬 申请人:常州工学院