專利名稱：電池管理系統(tǒng)及其控制器中電池組電流采樣電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動力電池管理，具體涉及一種電池管理系統(tǒng)控制器中電池組電流 采樣電路。
背景技術(shù)：
電池管理系統(tǒng)是動力電池應(yīng)用及新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。在電動汽車、電動 自行車和電動摩托車中，電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集電池組中單體電池(電壓、電流和溫度) 的數(shù)據(jù)，估計電池組的工作狀態(tài)、均衡電池組間單體電池的電量、實(shí)施熱管理、電池系統(tǒng)故 障診斷和報警等，并與車上其他零部件或系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)中采用 量程滿足電池組最大充放電電流的傳感器，造成在電池組小電流充放電時，測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn) 確，不能滿足SOC準(zhǔn)確估算的要求，不利于混合動力汽車的最優(yōu)控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，如何提供一種電池管理系統(tǒng)及其控制器中電 池組電流采樣電路，能提高電流采樣的精度。本實(shí)用新型的第一個技術(shù)問題這樣解決構(gòu)建一種電池組電流采樣電路，輸出連 接微處理器，包括霍爾電流傳感器及其一個以上量程輸出端上依次對應(yīng)電連接的各自不同 的信號放大模塊和濾波單元，所述濾波單元分別對應(yīng)電連接內(nèi)置溢出判定程序的所述微處 理器的各自不同端口，溢出判定程序包括從小到大依次選擇正確量程，若超出本次量程的 闕值則選下一量程，否則選本次量程正確測量，進(jìn)入下一量程后繼續(xù)同樣判斷。所述信號放 大模塊輸出端上的所述濾波單元可是共用的或每端子獨(dú)立分開的。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述信號放大模塊包括運(yùn)放電路及其輸入端上 的與所述霍爾電流傳感器電連接的濾波單元。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述濾波單元包括但不限制于都是RC濾波單兀。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述霍爾電流傳感器是具有二個量程的霍爾電 流傳感器。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述霍爾電流傳感器是具有二個以上量程的霍 爾電流傳感器。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述具有二個以上量程的霍爾電流傳感器的所 有量程輸出端中部分或全部依次對應(yīng)電連接的各自不同的信號放大模塊和各自不同的濾 波單元，如只選二個端口。按照本實(shí)用新型提供的采樣電路，所述電池組電流采樣電路設(shè)置在電池管理系統(tǒng) 中控制器內(nèi)，所述微處理器是電池管理系統(tǒng)中控制器內(nèi)的核心部件，本實(shí)用新型適用的電 池管理系統(tǒng)中控制器的結(jié)構(gòu)包括但不限制于主從結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中每個控制器包括一微處理 器，電池組電流采樣電路僅設(shè)置在主控制器內(nèi)。[0011]本實(shí)用新型的另一個技術(shù)問題這樣解決構(gòu)建一種電池管理系統(tǒng)，控制器和電池 組，所述控制器內(nèi)置權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述電池組電流采樣電路。按照本實(shí)用新型提供的電池管理系統(tǒng)，所述控制器是主控制器，所述電池管理系 統(tǒng)還包括與所述主控制器內(nèi)部CAN總線連接的一個以上從控制器，所述主控制器還連接外 部CAN總線。本實(shí)用新型提供的電池管理系統(tǒng)及其控制器中電池組電流采樣電路，采用多量程 霍爾電流傳感器，結(jié)合輔助信號處理電路和微處理器內(nèi)置的選擇判定程序，對不同大小電 流使用不同適合量程，實(shí)現(xiàn)高精度測量充放電電流，滿足動力最優(yōu)控制的需要。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的電池管理系統(tǒng)控制器中電池組電流采樣電路原 理示意圖；圖2是圖1中微處理器內(nèi)置量程選擇程序流程示意圖；圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的電池管理系統(tǒng)的電結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中主控制器的電結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例電池管理系統(tǒng)控制器中的電池組電流采樣電 路采用具有多個量程范圍的霍爾電流傳感器將電池組與控制電路進(jìn)行隔離，霍爾電流傳感 器的高檔(第一電流采樣通道)量程范圍應(yīng)滿足電池組最大充放電電流需求，低檔(第二電 流采樣通道)的量程范圍則可縮小為高檔量程范圍的十分之一左右。在電池組充放電電流 較小時，選擇第二電流采樣通道對電池組電流采樣，在電池組充放電電流超出低檔量程范 圍時，選擇第一電流采樣通道對其采樣，就完全能夠滿足電池組片上系統(tǒng)SOC估算以及動 力系統(tǒng)控制策略對電流數(shù)據(jù)精度的要求。如圖2所示，微處理器內(nèi)置量程選擇程序包括以下步驟201)通過采用小量程的第二電流采樣通道獲取霍爾電流傳感器的對應(yīng)電流采樣 值；202)判斷采樣值是否超出第二電流采樣通道的量程？未超出則判定該采樣值為 實(shí)際電流值返回該值，跳過步驟203)結(jié)束；超出則進(jìn)入下一步；203)通過使用大量程的第一電流采樣通道獲取電流傳感器的電流采樣值作為實(shí) 際電流值返回該值，結(jié)束。如圖3所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例電池管理系統(tǒng)采用雙CAN總線的主從控制器 結(jié)構(gòu)，包括外部CAN總線1、內(nèi)部CAN總線2、一個主控制器以及多個從控制器和電池均衡 器，從控制器和電池均衡器與其對應(yīng)的由一個以上單體電池組成的電池模塊的連接接口獨(dú) 立分開、分別對應(yīng)圖中的實(shí)線粗箭頭和空心箭頭。其中主控制器，結(jié)構(gòu)如圖4所示，設(shè)置有 微處理器和本實(shí)用新型電池組電流采樣電路。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種電池組電流采樣電路，輸出連接微處理器，其特征在于，包括霍爾電流傳感器及 其一個以上量程輸出端上依次對應(yīng)電連接的各自不同的信號放大模塊和濾波單元，所述濾 波單元分別對應(yīng)電連接內(nèi)置溢出判定程序的所述微處理器的各自不同端口(AD1、AD2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采樣電路，其特征在于，所述信號放大模塊包括運(yùn)放電路及其 輸入端上的與所述霍爾電流傳感器電連接的濾波單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述采樣電路，其特征在于，所述濾波單元都是RC濾波單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述采樣電路，其特征在于，所述霍爾電流傳感器是具有二個量程 的霍爾電流傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述采樣電路，其特征在于，所述霍爾電流傳感器是具有二個以上 量程的霍爾電流傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述采樣電路，其特征在于，所述具有二個以上量程的霍爾電流傳 感器的所有量程輸出端中部分或全部依次對應(yīng)電連接的各自不同的信號放大模塊和各自 不同的濾波單元。
7.一種電池管理系統(tǒng)，包括控制器和電池組，其特征在于，所述控制器內(nèi)置權(quán)利要求 1-6任一項(xiàng)所述電池組電流采樣電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述電池管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器是主控制器，所述電池 管理系統(tǒng)還包括與所述主控制器內(nèi)部CAN總線連接的一個以上從控制器，所述主控制器還 連接外部CAN總線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電池管理系統(tǒng)及其控制器中電池組電流采樣電路，都包括霍爾電流傳感器及其一個以上量程輸出端上依次對應(yīng)電連接的各自不同的信號放大模塊和濾波單元，所述濾波單元分別對應(yīng)電連接內(nèi)置用于采樣值溢出則選下一量程的測量量程判定程序的所述微處理器的各自不同端口(AD1、AD2)。這種電池管理系統(tǒng)及其控制器中電池組電流采樣電路，對不同大小電流使用不同適合量程，實(shí)現(xiàn)高精度測量充放電電流，滿足動力最優(yōu)控制的需要。
文檔編號G01R15/09GK201886064SQ20102067191
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者劉洋成, 洛志宏, 韋凱 申請人:深圳市佳華利道新技術(shù)開發(fā)有限公司