[发明专利]一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池电动汽车电池技术领域，特别涉及一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置。

背景技术

新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。

燃料电池电动汽车是治理汽车尾气污染和解决燃料问题最现实的途径，燃料电池技术将成为21世纪汽车工业的核心。燃料电池不是传统意义上的蓄电池的能量储存装置，它是通过燃料(氢气)和氧化物的电化学反应，将燃料的化学能直接转换为电能的高效发电装置。质子交换膜燃料电池(PEM-FC)因低噪音、零污染、无腐蚀、长寿命和占地相对较少等优点，而成为21世纪最有前途的“绿色能源”。大功率燃料电池堆通常由几百片单片燃料电池串联组成。由于电池堆中单片燃料电池的串联结构，在燃料电池堆运行过程中，单片燃料电池的异常会影响整个电池堆的性能与安全，因此需要实时监测各单片燃料电池电压，便于控制系统作出正确的决策，保障燃料电池安全可靠运行。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置，采用分布式巡检方式较好地实现了对燃料电池堆单片电池电压的实时高精度检测。

(二)技术方案

一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置，包括数据采集模块、主控单片机模块和上位机模块；所述数据采集模块采样燃料电池堆的单片燃料电池电压值模拟信号，输出通过RS485总线连接所述主控单片机模块，所述主控单片机模块通过RS232串口与所述上位机模块进行通信连接。

进一步的，所述数据采集模块包括信号处理电路和多路模拟开关。

进一步的，所述主控单片机模块包括单片机电路和RS485接口电路。

进一步的，所述上位机模块包括上位机和报警电路。

再进一步的，所述信号处理电路包括第一～第三运算放大器、二极管和第一～第八电阻；其中所述第一～第三运算放大器选用通用运放OP07Z，所述二极管为齐纳二极管。

再进一步的，所述多路模拟开关选用16路模拟开关CD4067。

再进一步的，所述单片机电路包括单片机芯片、石英晶振、第九电阻、第一和第二电容，其中所述单片机芯片选用8位嵌入式控制器PIC16F873。

再进一步的，所述RS485接口电路包括电平转换芯片、连接器、第一和第二发光二极管、第十和第十一电阻，其中所述电平转换芯片选用MAX485。

再进一步的，所述上位机为工控机。

(三)有益效果

本发明提供了一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置，采用分布式巡检方式较好地实现了对燃料电池堆单片电池电压的实时高精度检测，上位机实时显示储存检测数据，便于科研人员分析研究电池堆的工况和性能，其结构简单，系统功耗低，响应速度快，稳定性和可靠性好，可扩展性强，能应用到多点检测和控制系统的多种场合。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置的系统结构框图。

图2为本发明所涉及的一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置的信号处理电路原理图。

图3为本发明所涉及的一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置的16路模拟开关电路原理图。

图4为本发明所涉及的一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置的主控单片机模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。

如图1所示，一种燃料电池电动汽车的单片电池电压巡检装置，包括数据采集模块、主控单片机模块和上位机模块；数据采集模块采样燃料电池堆的单片燃料电池电压值模拟信号，输出通过RS485总线连接主控单片机模块，主控单片机模块通过RS232串口与上位机模块进行通信连接。