電壓自動校準裝置的製作方法

2023-07-11 12:15:51

專利名稱：電壓自動校準裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電池管理系統(BMS)技術領域，具體涉及一種電池管理系統(BMS)的電壓自動校準裝置。
背景技術：
電池管理系統(BMS)電壓採集模塊要實時採集監控成百上千個單體電池的電壓， 單體電壓的採集精度直接決定著BMS對電池保護的實時性和有效性。目前業界採用的集成晶片採集方案和分立元器件採集方案均存在由於電路固有的不一致性造成電壓失調，最終導致電壓採集的偏差大。出廠前需要對電壓採集模塊的電壓採集功能進行校準。傳統校準方法如下連接電壓採集模塊採集排線至電池串，記錄各通道採集的單體電壓，用高精度萬用表依次測量各單體電壓，並計算各通道採集值與高精度萬用表測量值的差值，選取中間值對電壓採集模塊進行校準。該方法過度依賴於人工操作，步驟繁瑣，制約著電壓採集模塊的批量生產，同時存在電池電壓離散差異和由於人工測量和計算疏忽造成最終校準值錯誤的可能，不能夠真正的保證電壓採集模塊的採集精度。

實用新型內容本實用新型針對現有校準方法的不足提出了一種基於工裝的全自動校準方案，採用一路高精度電壓基準源模擬真實電池，通過依次切換多路繼電器到對應通道，完成所有通道的電壓採集，電壓採集模塊通過CAN總線把電壓信息上傳至單片機控制單元，單片機控制單元進行誤差比較和數據處理，計算出校準值，通過CAN總線發送至電壓採集模塊，最終完成電壓校準，無需人工操作，避免電池電壓離散誤差和人為誤差，能夠保證電壓採集精度從IOmV提升至2mV。本實用新型的技術方案如下一種電壓自動校準裝置，包括有高精度電壓基準源、多路通道切換繼電器、電壓採集模塊和單片機控制單元，其特徵在於每路通道切換繼電器的一端分別與高精度電壓基準源相連，每路通道切換繼電器的另一端分別與電壓採集模塊的各個電壓採集通道相連，所述單片機控制單元與每路通道切換繼電器的控制端相連，單片機控制單元控制多路通道切換繼電器的切換，單片機控制單元通過CAN總線與電壓採集模塊相連，獲取電壓採集模塊的通道採集電壓，完成對電壓校準值的計算，並通過CAN總線對電壓採集模塊進行電壓校準。所述的一種電壓自動校準裝置，其特徵在於所述高精度電壓基準源由2. 5V穩壓晶片及其外圍電路組成，高精度電壓基準源的輸出電壓標稱精度為lmV，且具有溫度補償功倉泛。與原有技術相比，本實用新型的有益效果體現在(I)、本實用新型引入一個高精度基準源模擬多串電池，通過繼電器依次切換通道完成多路電壓採集，克服了電池電壓的波動和離散差異，一致性更高；[0010](2)、工裝與電壓採集模塊通過總線通信的方式，交互電壓採集信息和校準值，且校準值源於單片機控制單元自動計算，避免了人為誤差和繁瑣的人工操作，提高了電壓採樣精度，發展了產品的生產力。

圖I為本實用新型裝置原理圖。
具體實施方式
參見圖1，一種電壓自動校準裝置，包括有高精度電壓基準源、多路通道切換繼電器、電壓採集模塊和單片機控制單元，高精度電壓基準源由2. 5V穩壓晶片及其外圍電路組成，高精度電壓基準源的輸出電壓標稱精度為lmV，且具有溫度補償功能，另外5°C之內的電壓漂移可忽略不計，每路通道切換繼電器的一端分別與高精度電壓基準源相連，每路通道切換繼電器的另一端分別與電壓採集模塊的各個電壓採集通道相連，單片機控制單元與每路通道切換繼電器的控制端相連，單片機控制單元控制多路通道切換繼電器的切換，單 片機控制單元通過CAN總線與電壓採集模塊相連，獲取電壓採集模塊的通道採集電壓，完成對電壓校準值的計算，並通過CAN總線對電壓採集模塊進行電壓校準。
以下結合附圖對本實用新型的具體實現過程進行說明首先將待校準電壓檢測模塊的電壓檢測排線和CAN通信線與電壓自動校準裝置對接，觸控螢幕顯示通信正常後，點擊觸控螢幕自動校準啟動按鈕，自動校準功能開始。單片機控制單元首先控制繼電器Kl+與Kl-閉合，使待檢電壓採集模塊第I採集通道與高精度基準源導通。延時50ms待系統穩定後，單片機控制單元通過CAN總線發送電壓信息請求指令給待檢電壓檢測模塊，接收到第I路電壓採集數據Vl後，暫時保存。單片機控制單元控制繼電器Kl+與Kl-斷開，而後控制繼電器K2+與K2-閉合，使待檢電壓採集模塊第2採集通道與高精度基準源導通。延時50ms待系統穩定後，單片機控制單元通過CAN總線發送電壓信息請求指令給待檢電壓檢測模塊，接收到第2路電壓採集數據V2後，暫時保存。依次獲取所有電壓採集數據後，單片機控制單元斷開所有繼電器，將電壓採集數據數組各個元素{ VI, V2,…VN}依次與真實值V做差，得出差值數列{ Vl-V, V2-V,…VN-V},根據數理統計知識，求出最小方差無偏移估計值(即電壓校準值)，通過CAN總線發送至待檢測電壓採集模塊。電壓自動校準工裝接收到待檢電壓採集模塊響應的電壓校準值配置成功報文後，在觸控螢幕上提示電壓自動校準完成，並且顯示電壓校準值。
權利要求1.一種電壓自動校準裝置，包括有高精度電壓基準源、多路通道切換繼電器、電壓採集模塊和單片機控制單元，其特徵在於每路通道切換繼電器的一端分別與高精度電壓基準源相連，每路通道切換繼電器的另一端分別與電壓採集模塊的各個電壓採集通道相連，所述單片機控制單元與每路通道切換繼電器的控制端相連，控制多路通道切換繼電器的切換，單片機控制單元通過CAN總線與電壓採集模塊相連，獲取電壓採集模塊的通道採集電壓，完成對電壓校準值的計算，並通過CAN總線對電壓採集模塊進行電壓校準。
2.根據權利要求I所述的一種電壓自動校準裝置，其特徵在於所述高精度電壓基準源由2. 5V穩壓晶片及其外圍電路組成，高精度電壓基準源的輸出電壓標稱精度為lmV，且具有溫度補償功能。
專利摘要本實用新型公開了一種電壓自動校準裝置，包括有高精度電壓基準源、多路通道切換繼電器、電壓採集模塊和單片機控制單元，每路通道切換繼電器的一端分別與高精度電壓基準源相連，每路通道切換繼電器的另一端分別與電壓採集模塊的各個電壓採集通道相連，單片機控制單元與每路通道切換繼電器的控制端相連，單片機控制單元通過CAN總線與電壓採集模塊相連，獲取電壓採集模塊的通道採集電壓，完成對電壓校準值的計算，並通過CAN總線對電壓採集模塊進行電壓校準。本實用新型無需人工操作，避免了電池電壓離散誤差和人為誤差，能夠保證電壓採集精度從10mV提升至2mV。
文檔編號G01R35/00GK202502235SQ20122001686
公開日2012年10月24日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者嚴春早, 劉新天, 姚高亮, 王立田 申請人:安徽力高新能源技術有限公司