测试用超级电容采用上海奥威科技开发有限公司提供的两组串联不对称电极双电层超级电容组件。
1.2 系统原理介绍
超级电容管理系统可以实现对超级电容工作电流和电压的实时采集,超级电容管理系统整体结构框图如图1所示,系统共由3个主要模块组成:现场电压、电流、采集与调理模块(即采集模块),信号隔离与MCU信号处理模块(即中央处理模块),电源管理模块,采集模块内、霍尔电压、霍尔电流传感器分别为超级电容电压和电流进行现场采集,采集信号经过仪用放大、然后转化为4mA-20mA电流信号并发送到中央处理模块,中央处理模块内,采集模块发送的4mA-20mA电流信号,经过电流电压变换后,再进行隔离放大、AD转换并送到MCU,MCU将数据处理后通过CAN接口传送到上位机,当检测到数据异常时MCU输出故障信号,以便工作人员能及时采取措施,电源管理模块为各功能模块提供稳定隔离的电压,增加RS232通信串口,以便MCU程序烧录。

1.3 各主要模块的实现
本测试系统分别采用四块电路板,以实现三大功能模块——采集模块、中央处理模块和电源管理模块。即电压采集与初调理板、中央处理板以及电源板,下边着重介绍电压、电流采集模块和中央处理模块的实现。
1.3.1 采集模块的实现
采集模块包括总线电流的采集、总线电压的采集两个部分,图2即为电流采集原理图,采用霍尔电流传感器隔离被测系统,比传统的基于电阻采样的电流分压电路精度高,安全性能好,抗干扰能力强,本文选用Honywell公司的基于磁补偿原理的霍尔闭环电流传感器CSNK591,测量范围±1200A,线性精度达到0.1%,总体精度达到0.5%,响应速度小于1μs,完全满足了系统的要求。采集信号经精密电阻转变为电压基于单片机的车载超级电容测试系统设计基于单片机的车载超级电容测试系统设计-技术文章电子技术信息港


