一種基於單片機的超級電容測試系統的製作方法

2023-05-22 12:15:42

本發明涉及一種測試系統，具體是一種基於單片機的超級電容測試系統。

背景技術：

伴隨著科技的進步，電動汽車技術得到迅速的發展，相比內燃機汽車，電動汽車具有零排放、高性能效率、低噪聲、低熱輻射、易操縱和易維護等優點，將是未來汽車發展的方向，也是現行研究的熱點。

電動汽車的動力電池有如下三類：燃料電池、蓄電池和超級電容。燃料電池、蓄電池和超級電容在能量密度和功率密度上有互補性。單一使用蓄電池、繞料電池或者超級電容，難以用作電動汽車的動力源。混合電池是一比較理想的解決方法，採用混合電池驅動系統，特別利用超級電容快速充放電能實現汽車制動能量回收，以及燃料電池超大能量密度支持汽車持久行駛，使得燃料電池/超級電容組成的混合驅動系統成為電動車驅動的最佳方案。

對於車載用電源，為達到較高功率和能量，超級電容往往採用多塊單體串聯的形式，伴隨著電容串級的提升，電池整體電壓也隨之提高，對於車載電池，超級電容工作電壓常達到幾百伏，而這樣高峰值的電壓引起的波動會帶來強烈的電磁幹擾，為電容組件的檢測帶來很大的困難，同時由於串聯超級電容往往採用大電流充放電(通常在50A-150A之間)，電壓、電流變化十分迅速，如中型客車用超級電容以150A電流放電時，端電壓會在1分鐘之內由300V減到70V，而200V恆壓衝電時電流也會在幾分鐘內由50A增大到150A左右，這樣迅速的充放電速度和幅度帶來的噪音影響也是十分巨大。

針對超級電容特殊的工作狀況，本發明提供一種基於單片機的超級電容測試系統，在超級電容組件進行充放電循環試驗時採集其電壓、電流參數。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種基於單片機的超級電容測試系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基於單片機的超級電容測試系統，包括單片機、A/D轉換器、電壓傳感器、電流傳感器、接口模塊和隔離放大模塊A，其特徵在於，所述單片機分別連接CAN接口、按鍵模塊、A/D轉換器、顯示模塊和接口模塊，A/D轉換器還分別連接隔離放大模塊A和隔離放大模塊B，隔離放大模塊A依次通過電壓電流轉換模塊、電流變送器、放大模塊B、電流傳感器和待測負載，待測負載還依次通過電壓傳感器、放大模塊A、電壓變送器連接到隔離放大模塊B，所述CAN接口還連接上位機，所述接口模塊還連接印表機；所述電壓傳感器採用閉環霍爾電壓傳感器VSM025A。

作為本發明進一步的方案：所述待測負載為超級電容，單片機採用STM32系列單片機。

作為本發明進一步的方案：所述A/D轉換器採用AD7891，接口模塊採用RS232。

作為本發明進一步的方案：所述電流傳感器採用霍爾閉環電流傳感器CSNK591。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明提供一種基於單片機的超級電容測試系統，在超級電容組件進行充放電循環試驗時採集其電壓、電流參數。

附圖說明

圖1為基於單片機的超級電容測試系統的電路原理框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1，本發明實施例中，一種基於單片機的超級電容測試系統，包括單片機、A/D轉換器、電壓傳感器、電流傳感器、接口模塊和隔離放大模塊A，所述單片機分別連接CAN接口、按鍵模塊、A/D轉換器、顯示模塊和接口模塊，A/D轉換器還分別連接隔離放大模塊A和隔離放大模塊B，隔離放大模塊A依次通過電壓電流轉換模塊、電流變送器、放大模塊B、電流傳感器和待測負載，待測負載還依次通過電壓傳感器、放大模塊A、電壓變送器連接到隔離放大模塊B，所述CAN接口還連接上位機，所述接口模塊還連接印表機；所述待測負載為超級電容；所述單片機採用STM32系列單片機；所述A/D轉換器採用AD7891；所述接口模塊採用RS232；所述電流傳感器採用霍爾閉環電流傳感器CSNK591；所述電壓傳感器採用閉環霍爾電壓傳感器VSM025A。

請參閱圖1，在測試超級電容的充放電時，電壓傳感器和電流傳感器分別為超級電容電壓和電流進行現場採集，採集信號經過放大然後轉化為4mA-20mA電流信號經隔離放大、AD轉換並送到單片機單片機將數據處理後通過CAN接口傳送到上位機，當檢測到數據異常時MCU輸出故障信號，以便工作人員能及時採取措施，增加RS232接口模塊，以便單片機程序燒錄，按鍵模塊可以控制是否列印故障代碼。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。