[发明专利]一种直流电量计算设备及方法

说明书

本发明实施例公开了一种直流电量计算设备及方法，通过将电压检测单元、数据处理单元、高压隔离单元及电源处理单元集成于一体形成的直流电量计算设备电连接于高压蓄电池组，利用数据处理单元将电压检测单元产生的微弱电压信号处理成目标数字信号，并采用电流积分完成高压蓄电池组的目标电量计算，进而将目标电量发送至高压蓄电池组的蓄电池组管理系统的主控单元，实现了高速、高精度的电流采集及电量计算功能，使得蓄电池组管理系统的主控单元可以及时掌握高压蓄电池组的电量状态；并且高压隔离单元将高压侧与低压安全侧进行隔离，其耐压值可以达到AC5000Vrms，进一步保证设备安全及人员安全，可以提供一种低成本、高稳定且易于使用的直流电量计算设备。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种直流电量计算设备及方法。

背景技术

蓄电池是一种可以实现化学能转换为电能的能量存储装置，随着新型蓄电池技术的发展，蓄电池已应用于各行各业。目前我国地铁隧道施工均采用盾构机挖掘，挖掘的过程中产生的渣土是通过隧道水平运输电机车运输至井口，管片及砂浆等施工材料是通过隧道水平运输电机车从井口运输至隧道内部。蓄电池系统为隧道水平运输电机车提供电能，驱动隧道水平运输电机车行走。

由于蓄电池系统电压较高、输出电流范围宽，电流的采集及电量计算难度较高。目前现有技术采用霍尔传感器采集电流，霍尔传感器将电流信号通过磁感应技术转换成电压信号，通过导线传递给采集模块，由于霍尔传感器采样精度有限，模拟信号经过导线传递容易受到干扰，导致电流采集精度有限，蓄电池系统电量计算偏差较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种直流电量计算设备及方法，可以解决现有技术中的电流采集精度有限，蓄电池系统电量计算偏差较大的问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种直流电量计算设备，所述设备包括：电压检测单元、数据处理单元、高压隔离单元及电源处理单元；其中，所述电压检测单元输出端与所述数据处理单元输入端电连接、所述数据处理单元的输出端与所述高压隔离单元高压侧输入端电连接，所述电源处理单元的输出端与所述高压隔离单元低压侧输入端电连接，且所述电压检测单元、数据处理单元、高压隔离单元及电源处理单元集成于一体形成所述设备，所述设备与高压蓄电池组串联；

所述高压蓄电池组用于存储能量，且为所述直流电量计算设备的计算目标；

所述电压检测单元用于检测所述高压蓄电池组两端的电流对应的微弱电压信号；

所述数据处理单元用于对所述微弱电压信号进行信号变换，以得到所述高压蓄电池组的目标数字信号及所述目标数字信号对应的目标电量，并将所述目标电量传输至所述高压蓄电池组的蓄电池组管理系统的主控单元，所述目标数字信号为所述微弱电压信号对应的数字信号；

所述高压隔离单元用于对高压侧与低压侧进行隔离保护，所述高压侧为所述高压蓄电池组所在的所述高压隔离单元的一侧，低压侧为相对所述高压侧的另一侧；

所述电源处理单元用于将外部电源输入的电压进行稳压处理，并对所述设备进行稳定供电。

第二方面提供一种直流电量计算方法，所述方法应用于如权利要求1-6任一项所述直流电量计算设备，所述方法包括：

获取电压检测单元检测到的微弱电压信号；

对所述微弱电压信号进行信号变换，得到目标数字信号，所述目标数字信号为所述微弱电压信号对应的数字信号；

根据所述目标数字信号及预设的电量算法，得到高压蓄电池组的目标电量；

将所述目标电量传输至所述高压蓄电池组的蓄电池组管理系统的主控单元。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：