专利名称：一种铅酸蓄电池电量预估装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于控制技术，具体涉及一种用于特种车辆上装的电池电量的预估装置。
背景技术：
随着信息化，智能化程度的提高，蓄电池以具有发热小，无噪声，无污染，易伪装等优点，作为取代直流稳压电源的替代品在各特种车中得到很好应用。为了判断蓄电池在使用过程中电量是否充足，状态是否良好；并避免电池在使用过程中出现过充或过放的情况，以进一步发挥电池的性能，提高电池的使用寿命，可靠地完成各项任务，有必要对蓄电池的可用电量进行预估。 目前，用于蓄电池电量预估的方法和装置或者过于复杂，提高了设计难度，降低了产品可靠性，增加了后期维护成本，难以在机动性较强的特种车中得到应用，如专利“200820111393. 3” 一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，开发了一种混合动力汽车电池性能检测装置，通过信号采集单元采集发动机启动过程及启动后电池的电压、电流变化，电池温度，电池余量，间接实现对电池性能的预测；或者过于简单，检测蓄电池参数单一，预估精度误差较大，难以满足性能要求，起不到保护蓄电池，延长蓄电池寿命的作用，如专利“200810114924.9”电流积分的测量电路，设计了一种电流积分测量电路，主要由电流信号处理模块、能量计算芯片模块和基准电压源模块组成，其中电流信号处理模块由采样电阻采样后，经调理电路，送入能量计算芯片模块，最后通过能量计算芯片模块实现电流积分功能，最终计算蓄电池的电量。此电路设计简单，且由于电流采集本身容易引入误差，单独使用积分法容易造成累积误差，最终得出的蓄电池电量误差较大，从而难以满足需求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种预估精度较高的铅酸蓄电池电量预估装置及方法。本实用新型的技术方案如下一种铅酸蓄电池电量预估装置，它包括CPU中央处理器，所述的CPU中央处理器上设有AD接口、IO接口和SPI接口，还设有双CAN接口和串口 SCI接口 ；所述的AD接口、IO接口上连接数据采集单元；所述的SPI接口连接数据存储单元；所述的双CAN接口和串口SCI接口连接数据通信单元；所述的CPU中央处理器上IO 口与驱动控制单元连接。在上述的一种铅酸蓄电池电量预估装置中所述的数据采集单元包括电压检测调理电路、电流检测调理电路和温度检测调理电路，该数据采集单元与待测蓄电池连接。在上述的一种铅酸蓄电池电量预估装置中所述的数据通信单元包括双CAN总线和串口 SCI总线，用于实现命令的接收和蓄电池电量、电压、电流及温度数据的上传。在上述的一种铅酸蓄电池电量预估装置中所述的CPU中央处理器还与供电电路单元连接，该供电电路单元连接底盘蓄电池。[0010]本实用新型的有益效果在于采用集成AD接口、IO接口、SPI接口，TwinCAN接口和串口 SCI接口于一体的数字式单片CPU，易于外部设备扩展；数据通信单元中双CAN总线互为备份，其中一条总线出现错误后，另一条总线工作，提高了装置与上位机的通信可靠性。该装置充分考虑特种车本身特有的特性，采用模块化设计理念，易维护，易移植，低成本，易实现，可靠性较高，易操作。

图I为铅酸蓄电池电量预估装置示意具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。 如图I所示的铅酸蓄电池电量预估装置，包括供CPU中央处理器，在其上设有AD接口、IO接口和SPI接口，还设有双CAN接口和串口 SCI接口。CPU通过AD接口和IO接口与数据采集单元进行数据交互传输，该数据采集单元包括电压检测调理电路、电流检测调理电路和温度检测调理电路，分别与CPU交互电压信号、电流信号和温度信号。如图I所示，将该数据采集单元与待测蓄电池连接，即可得到待测蓄电池的电压信号、电流信号和温度信号，并将其传输给CPU中央处理器。再利用CPU中央处理器上的SPI接口连接数据存储单元，将接收到的数据实时读取和存储。所述数据存储单元用来实现重要数据的存储，以便对预估装置的诊断和数据的提取。利用CPU中央处理器上的双CAN接口和串口 SCI接口连接数据通信单元，所述的数据通信单元包括双CAN总线和串口 SCI总线，其主要与控制计算机通信，实现命令的接收和蓄电池电量、电压、电流及温度等数据的上传。双CAN总线使用了双CAN总线冗余设计，提高了通信可靠性，其主要与控制计算机通信，实现命令的接收和蓄电池电量、电压、电流及温度等数据的上传，串口 SCI总线主要与个人计算机通信，实现蓄电池电量预估装置的诊断和数据上传。所述的CPU中央处理器上IO 口与驱动控制单元连接，驱动控制单元控制继电器的通断，以实现对蓄电池的CPU中央处理器的充电或者放电，将车底的底盘蓄电池与供电电路单元连接，通过供电电路单元给所述的CPU中央处理器供电。蓄电池电量预估装置每次加电后，根据上次加电时间和此次加电时间的差值，来判断是读取上次预估装置存储在铁电中的电量值，还是根据此时采集到的电压值和温度值，通过CPU中央处理器计算并修正出蓄电池在此条件下的静态蓄电池电量，最后通过数据通信单元的双CAN总线将蓄电池电量上传给计算机显示。
权利要求1.一种铅酸蓄电池电量预估装置，它包括CPU中央处理器，其特征在于所述的CPU中央处理器上设有AD接ロ、IO接口和SPI接ロ，还设有双CAN接口和串ロ SCI接ロ ；所述的AD接ロ、IO接口上连接数据采集单元；所述的SPI接ロ连接数据存储单元；所述的双CAN接口和串ロ SCI接ロ连接数据通信单元；所述的CPU中央处理器上IO ロ与驱动控制单元连接。
2.如权利要求I所述的ー种铅酸蓄电池电量预估装置，其特征在于所述的数据采集単元包括电压检测调理电路、电流检测调理电路和温度检测调理电路，该数据采集単元与待测蓄电池连接。
3.如权利要求I所述的ー种铅酸蓄电池电量预估装置，其特征在于所述的数据通信単元包括双CAN总线和串ロ SCI总线，用于实现命令的接收和蓄电池电量、电压、电流及温度数据的上传。
4.如权利要求I或2或3所述的ー种铅酸蓄电池电量预估装置，其特征在于所述的CPU中央处理器还与供电电路单元连接，该供电电路单元连接底盘蓄电池。
专利摘要本实用新型属于控制技术，具体公开了一种铅酸蓄电池电量预估装置。采用集成AD接口、IO接口、SPI接口，TwinCAN接口和串口SCI接口于一体的数字式单片CPU，易于外部设备扩展；数据通信单元中双CAN总线互为备份，其中一条总线出现错误后，另一条总线工作，提高了装置与上位机的通信可靠性。该装置充分考虑特种车本身特有的特性，采用模块化设计理念，易维护，低成本，可靠性较高，易操作。
文档编号G01R31/36GK202372628SQ20112041700
公开日2012年8月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者杨琰, 武青芬, 王凤国 申请人:中国运载火箭技术研究院, 北京航天发射技术研究所