[实用新型]一种高精度大电流检测系统

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及电气检测技术领域，特别涉及一种高精度大电流检测系统。

背景技术

近年来，随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车快速充电技术在电动汽车领域得到了广泛的应用。充电站是电动汽车快速充电的主要方式，其充电速度的快慢是制约电动汽车行业发展成败的关键。通常采用大功率双向DC/DC变换器为电动汽车提供快速充电方案，通过控制电动汽车动力锂电池组充电时的电压、电流参数，以达到快速充电的目的。通常电动汽车动力锂电池组的电压为固定值，充电时的电流值的大小就决定了充电的快慢，因此，对其快速、准确的检测是实现电动汽车快速充电的前提。

现有的检测方法之一是采用采样电阻法。使用高精密的超低阻值的电流采样电阻，串联在动力锂电池组的充电回路，通过检测采样电阻上的电压值获取充电电流的情况。这种方法的不足之处在于采样电阻直接串联在动力锂电池组充电回路，工作时采样电阻上产生一定的压降和功耗，影响到快速充电系统的控制精度。此外，动力锂电池组充电回路电流较大，使得采样电阻上的功耗增大，从而导致采样电阻的发热量增加，这也限制了这种方式在该场合下的应用。

现有的检测方法之二是通过霍尔电流传感器将大电流信号变成小电流信号流经采样电阻，之后外加模拟放大器将采样电阻上的电压信号调理至模数转换器输入范围之内。这种方法的不足之处在于需要外加模拟放大器，信号调理电路较为复杂。而复杂的调理电路易受温度的影响，造成电流检测精度不高。

此外，上述电流检测系统通常以单片机或FPGA（FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列）为核心，配置少量的模拟或数字电路来实现电流的检测，但是这些方法存在普遍的问题：单片机的主频低，内存资源有限，很难实现较为复杂的控制算法，特别是无法实现电动汽车快速充电时大功率双向DC/DC变换器的移相控制算法；FPGA虽然可以达到较高的主频，但其实现数字控制算法较为复杂，同时外扩常用的通信接口也较为繁琐，不能满足人机信息交互的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提高电流的检测精度，提升电动汽车快速充电系统的性能，本实用新型提出以TMS320F28335微控制器及AD7764模数转换器为核心的大电流检测系统，该系统以0.05%的精度对电动汽车快速充电时的电流进行采集，并用于电动汽车快速充电系统的控制。该系统具有主频高、运算速度快、通信灵活的优势，在满足检测系统实现高精度、快速检测电动汽车充电时电流参数的情况下，能够降低系统硬件电路和软件编程的复杂性，提高系统的可靠性，而且该检测系统还配备了人机交互界面与采集数据保存功能，方便用户与检测系统的信息交互。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种高精度大电流检测系统，包括：数据采集部分、数据处理部分、数据显示与存储部分。

所述数据采集部分包括电流传感器、信号调理与保护电路、模数转换器。其中所述电流传感器采用IT1000-S/SP1ULTRASTAB型霍尔电流传感器，其原边输入直流额定电流值为±1000A，精度为0.0054%；所述信号调理与保护电路采用AD7764模数转换器片内的差分放大器，将电流传感器的二次侧输出信号转换成适合所述模数转换器输入范围的信号；所述模数转换器采用的是24位Σ-Δ型AD7764模数转换器，采样频率最高可达40MHz，具备良好的直流特性，可以满足快速、精确采样的要求。