專利名稱：功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)中大容量存儲設(shè)備主要采用功率電池。由于功率電池是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，必須在高壓大電流的充電及運(yùn)行中必須在線同步實時(IOOus)檢測每節(jié)電池的電流、電壓、溫度、濕度，確保工作統(tǒng)一，穩(wěn)定。這類技術(shù)簡稱BMS技術(shù)。預(yù)計2020年底電網(wǎng)總儲能設(shè)備可達(dá)到1.3億千瓦，這樣可填補(bǔ)用電最高負(fù)荷與平均負(fù)荷之間的差距，若假設(shè)儲能電池占到總儲能設(shè)備比重10%，那么2020年末我國儲能電池總?cè)萘靠傻?3000麗。國家電網(wǎng)將于2010年招標(biāo)張北7.50麗電池儲能項目。目前，為功率電池運(yùn)行參數(shù)實時檢測的各類系統(tǒng)或多或少存在一些諸如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、精度低以 及壽命短等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)及其檢測方法，對功率電池參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單以及可靠性高的特點。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含DSP、FPGA、溫濕度傳感器、驅(qū)動電路、電壓取樣電路、第一放大電路、電流取樣電路和第二放大電路。所述的溫濕度傳感器通過驅(qū)動電路連接DSP的第一輸入端；
所述的電壓取樣電路通過第一放大電路連接DSP的第二輸入端；
所述的電流取樣電路通過第二放大電路連接DSP的第三輸入端；
所述的DSP的三個輸出端分別對應(yīng)連接FPGA的三個輸入端。所述的DSP的第一輸入端為SPI接口，第二輸入端為A/D接口，第三輸入端為A/D接口。本發(fā)明還提供一種基于功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)的檢測方法，該方法包含以下步驟:
步驟1、溫濕度傳感器將功率電池的環(huán)境溫度和濕度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，驅(qū)動電路將功率電池的溫濕度數(shù)字信號驅(qū)動給DSP ；
步驟2、電壓取樣電路將功率電池的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第一放大電路將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第一模擬量信號；
步驟3、電流取樣電路將功率電池的數(shù)字電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第二放大電路將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第二模擬量信號；
步驟4、DSP將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉(zhuǎn)換為兩個數(shù)字信號，并將該兩個數(shù)字信號連同所述的溫濕度數(shù)字信號分別進(jìn)行數(shù)字濾波，然后傳送給FPGA ；
步驟5、FPGA將接收到的各信號進(jìn)行分析處理，然后保存，等待上位機(jī)查詢。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能對功率電池參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實現(xiàn)以及可靠性高的特點。
圖1是功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)的電路框圖。
具體實施例方式以下根據(jù)圖1具體說明本發(fā)明的較佳實施例。如圖1所示，本發(fā)明提供一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含DSP(Digital Signal Processor數(shù)字信號處理器)1、FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列FieldProgrammable Gate Array)2、溫濕度傳感器3、驅(qū)動電路4、電壓取樣電路5、第一放大電路
6、電流取樣電路7和第二放大電路8。所述的溫濕度傳感器3通過驅(qū)動電路4連接DSPl的第一輸入端； 所述的電壓取樣電路5通過第一放大電路6連接DSPl的第二輸入端；
所述的電流取樣電路7通過第二放大電路8連接DSPl的第三輸入端；
所述的DSPl的三個輸出端分別對應(yīng)連接FPGA2的三個輸入端；
所述的DSPl的第一輸入端為SPI接口，第二輸入端為A/D接口，第三輸入端為A/D接□。如圖1所示，本發(fā)明還提供一種基于功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)的檢測方法，該方法包含以下步驟:
步驟1、溫濕度傳感器3將功率電池的環(huán)境溫度和濕度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，驅(qū)動電路4將功率電池的溫濕度數(shù)字信號驅(qū)動給DSPl ；
步驟2、電壓取樣電路5將功率電池的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第一放大電路6將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第一模擬量信號；
步驟3、電流取樣電路7將功率電池的數(shù)字電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第二放大電路8將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第二模擬量信號；
步驟4、DSPl將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉(zhuǎn)換為兩個數(shù)字信號，并將該兩個數(shù)字信號連同所述的溫濕度數(shù)字信號分別進(jìn)行數(shù)字濾波，然后傳送給FPGA2 ；
步驟5、FPGA2將接收到的各信號進(jìn)行分析處理，然后保存，等待上位機(jī)查詢。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含DSP (1)、FPGA (2)、溫濕度傳感器(3)、驅(qū)動電路(4)、電壓取樣電路(5)、第一放大電路(6)、電流取樣電路(7)和第二放大電路(8)。
2.所述的溫濕度傳感器(3)通過驅(qū)動電路(4)連接DSP(I)的第一輸入端； 所述的電壓取樣電路(5 )通過第一放大電路(6 )連接DSP (I)的第二輸入端； 所述的電流取樣電路(7 )通過第二放大電路(8 )連接DSP (I)的第三輸入端； 所述的DSP (I)的三個輸出端分別對應(yīng)連接FPGA (2)的三個輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的DSP(I)的第一輸入端為SPI接口，第二輸入端為A/D接口，第三輸入端為A/D接口。
4.一種基于功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，該方法包含以下步驟: 步驟1、溫濕度傳感器(3)將功率電池的環(huán)境溫度和濕度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，驅(qū)動電路(4)將功率電池的溫濕度數(shù)字信號驅(qū)動給DSP (I)； 步驟2、電壓取樣電路(5)將功率電池的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第一放大電路(6)將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第一模擬量信號； 步驟3、電流取樣電路(7 )將功率電池的數(shù)字電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的模擬量信號，第二放大電路(8)將該模擬量信號轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的第二模擬量信號； 步驟4、DSP (I)將所述的第一模擬量信號和第二模擬量信號轉(zhuǎn)換為兩個數(shù)字信號，并將該兩個數(shù)字信號連同所述的溫濕度數(shù)字信號分別進(jìn)行數(shù)字濾波，然后傳送給FPGA (2)；步驟5、FPGA (2)將接收到的各信號進(jìn)行分析處理，然后保存，等待上位機(jī)查詢。
全文摘要
一種功率電池參數(shù)在線檢測系統(tǒng)及其檢測方法，系統(tǒng)包含DSP、FPGA、溫濕度傳感器、驅(qū)動電路、電壓取樣電路、第一放大電路、電流取樣電路和第二放大電路，DSP將溫濕度傳感器、電壓取樣電路和電流取樣電路的信號進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換和濾波處理后，傳輸給FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和保存。本發(fā)明能對功率電池參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實現(xiàn)以及可靠性高的特點。
文檔編號G01R31/36GK103235265SQ20131010551
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者張瑩, 陳文隆, 陳龍, 左世彥 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司
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