[发明专利]一种动力电池电量计量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，更具体涉及一种动力电池电量计量装置，它适用于法定计费功能的动力电池电量的计量。

背景技术

电动汽车作为清洁、环保型绿色车辆，受到世界各国政府及汽车生产商的极大关注。电动汽车以电为动力，能够实现“零排放”，噪音低，是解决能源和环境问题的重要手段。充电机为电动汽车运行提供能量补给，而现今尚无一个法定的置于电动汽车内部的对电动汽车电池组单次及累计充放电电量的计量与显示的计量装置，目前国内大多数直流电能计量主要采用机械式电度表,不仅只能单向计量电能,而且存在着功耗大、计量精度不够高、误差曲线不理想、需要进行定期校准、行驶过程中的剧烈振动影响机械部件计量等缺陷,无法满足电动汽车的电能计量需求。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述不足，提供一种动力电池电量计量装置，该装置量程范围广、精度高的问题，提高了费用结算的准确性，实用性强，与用户端更加贴近。该装置还实现了电动汽车双向电能的全面准确计量及数据集成，促进建立高效、节能的充电模式和充电方法，提高能源的利用率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种动力电池电量计量装置，包括用于给驱动电机提供电源并由直流充电机充电的动力电池，还包括用于采集动力电池充放电电流的电流采样模块、用于采集动力电池充放电电压的电压采样模块、用于对电压采样模块和电流采样模块的输出信号进行转换并输出到处理器模块的电能计量模块、用于读取电量计量单元测量的数据并对动力电池的充放电状态数据信息进行处理的处理器模块和用于数据传送的外部接口。

如上所述的电流采集模块包括用于将被测电流转换成电压信号的电流传感器和用于调制电流传感器输出电压信号的放大倍数的电流仪表放大器模块，电流传感器为锰铜分流器。

如上所述的锰铜分流器的线性度为0.1%，温漂系数为10ppm/K至200ppm/K。

如上所述的电流仪表放大器模块包括至少2个仪表放大器，各个仪表放大器的放大倍数不同，各个仪表放大器的输入端相连，各个仪表放大器的输出端分别与电能计量模块连接，电流传感器与电能计量模块相连。

如上所述的电压采集模块包括用于对被测电压进行分压转换的精密电阻和用于调制精密电阻分压后的电压的放大倍数的电压仪表放大器模块，精密电阻的线性度为0.1%，温漂系数为5ppm/K至250ppm/K。

如上所述的电压仪表放大器模块包括至少2个仪表放大器，各个仪表放大器的放大倍数不同，各个仪表放大器的输入端相连，各个仪表放大器的输出端分别与电能计量模块连接，精密电阻将被测电压分压后传送到电能计量模块。

如上所述的电能计量模块采样速率为0-500k，精度为±0.1%，线性度为±0.05%，温漂系数为200ppm/K。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、与现有技术相比，本装置采用高精度计量芯片，使电压测量范围在0至400V，电流测量范围在-200A至+200A，在满量程情况下高于0.2%的精度，解决了一般计量装置的量程范围小、精度低的问题，如表1所示，表1为能量测量实验结果。

2、采用直流电源提供电流，利用直流稳压电源提供电压,模拟实际车辆的不同运行状况下的能耗情况。

3、可以实现双向计量，在动力电池充放电时能够记录充放电电能数据，并能将电池充电时的电能计量数据与放电过的能量计量数据相结合，分析电池的充电效果和充电设备的性能，实现了电动汽车双向电能的全面准确计量及数据集成。

4、通过对同一被测量进行多通道，多放大倍数的综合测量，对测量结果更加精确。

表1能量测量实验结果

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电压采集模块的原理示意图；

图3是本发明的电流采集模块的原理示意图。

其中：1-电压采样模块，2-电流采样模块，3-电流传感器，4-电能计量模块，5-处理器模块，6-动力电池，7-直流充电机，8-外部接口，9-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：