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多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置的制作方法

文檔序號(hào):5930556閱讀:353來源:國知局
專利名稱:多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種電池包測(cè)壓裝置,尤其涉及一種多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置。
背景技術(shù)
電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,簡稱BMS)的一個(gè)最基本的功能就是測(cè)量電池串中的每個(gè)單包電池的電壓?,F(xiàn)在很多電池管理芯片都提供了單個(gè)芯片支持到 12路的單包電池測(cè)量,這樣兩個(gè)芯片可以支持到M路單包電池測(cè)量,如圖1所示?,F(xiàn)有測(cè)量M路以上的單包電池的常用的方法有如下幾種1)選用單個(gè)芯片支持到13路以上的電池管理芯片來實(shí)現(xiàn),此時(shí)用2顆此類芯片可以完成;2)選用2顆單個(gè)芯片支持到12路的電池管理芯片,同時(shí)利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)25路以上的單包電池的測(cè)量,此方法的成本較高,并且存在測(cè)量電壓值一致性差的問題;3)選用3 顆單個(gè)芯片支持到12路的電池管理芯片,此方法成本較高。由上可知,現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)多路單包電池測(cè)量的裝置及其測(cè)量方法,擴(kuò)展成本較高且存在測(cè)量電壓值一致性差的問題。因此,有必要提供多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,擴(kuò)展成本低且能保證測(cè)量電壓值一致性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,成本低且能保證測(cè)量電壓值一致性。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,包括ADC模塊和多個(gè)串聯(lián)在一起的電池,所述ADC模塊包括多個(gè)電壓測(cè)量接口和至少一個(gè)溫度測(cè)量接口 ;其中,第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器和溫度測(cè)量接口相連,所述電壓測(cè)量接口的輸入端從第二級(jí)電池開始依次和后一級(jí)電池的電壓輸出端相連,第二級(jí)電池的負(fù)極端設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的參考零電壓V0。上述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其中,第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器和阻抗變化電路相連,所述阻抗變化電路和第一級(jí)運(yùn)算放大器、第二級(jí)運(yùn)算放大器相連,輸入0 4V電壓信號(hào),輸出1/3 1/2的輸入電壓信號(hào),所述第二級(jí)運(yùn)算放大器的電壓輸出端和溫度測(cè)量接口相連。上述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其中,所述第一級(jí)電池的電壓輸出端通過光電耦合器和第一級(jí)運(yùn)算放大器的負(fù)電源V-IVSS相連。上述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其中,所述阻抗變化電路包括串聯(lián)在一起的分壓電阻R85、R86以及電子開關(guān)Si,所述分壓電阻R85、R86的阻值為20k歐姆。上述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其中,所述ADC模塊1采用集成電路芯片 LTC6802,具有12路串聯(lián)的單包電池的電壓測(cè)量接口和2路溫度測(cè)量接口,所述電壓測(cè)量接口的電壓測(cè)量范圍為0 48V,所述溫度測(cè)量接口輸入的電壓信號(hào)范圍為0 4V。[0011]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,通過復(fù)用溫度測(cè)量接口實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量接口擴(kuò)展,成本低且能保證測(cè)量電壓值一致性。以及低功耗,并保證測(cè)量電路消耗的電池電流的一致性,從而保證測(cè)量電路對(duì)電池組不帶來額外的非均衡影響。

圖1為現(xiàn)有的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實(shí)用新型的第一級(jí)電池光電耦合隔離電路示意圖;圖4為本實(shí)用新型的第二級(jí)電池光電耦合隔離電路示意圖;圖5為本實(shí)用新型的阻抗變化電路示意圖;圖6為本實(shí)用新型的電壓變化電路示意圖。圖中IADC模塊2電池3電壓反向器4光電耦合器 5第一級(jí)運(yùn)算放大器 6第二級(jí)運(yùn)算放大器
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。圖2為本實(shí)用新型的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖2,本實(shí)用新型提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置包括ADC模塊1和多個(gè)串聯(lián)在一起的電池2,所述ADC模塊1包括多個(gè)電壓測(cè)量接口和至少一個(gè)溫度測(cè)量接口 ;其中,第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器3和溫度測(cè)量接口相連,所述電壓測(cè)量接口的輸入端從第二級(jí)電池開始依次和后一級(jí)電池的電壓輸出端相連。上述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其中,所述ADC模塊1采用集成電路芯片 LTC6802 (或者類似規(guī)格的芯片),具有12路串聯(lián)的單包電池的電壓測(cè)量接口和2路溫度測(cè)量接口,所述電壓測(cè)量接口的電壓測(cè)量范圍為0 48V,所述溫度測(cè)量接口輸入的電壓信號(hào)范圍為0 4V。每級(jí)電池的電壓為2. 5 3V,第13級(jí)電池的電壓約為40V左右,顯然不能直接和溫度測(cè)量接口相接。因此,本實(shí)用新型提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,將第一級(jí)電池Bl的電壓輸出端和溫度測(cè)量接口相連,所述電壓測(cè)量接口的輸入端從第二級(jí)電池開始依次和后一級(jí)電池的電壓輸出端相連,如電池B2、B3…、B13依次和12路電壓測(cè)量接口相連。同樣,如果有兩個(gè)ADC模塊1,電池B13的電壓輸出端通過電壓反向器3和第二個(gè)ADC 模塊的溫度測(cè)量接口相連,電池Β15、Β16···、Β^Η衣次和第二個(gè)ADC模塊的12路電壓測(cè)量接口相連。為了不影響后續(xù)的電壓測(cè)試,第二級(jí)電池的負(fù)極端設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的參考零電壓V0。本實(shí)用新型提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,復(fù)用溫度測(cè)量接口為電壓測(cè)量接口,第二級(jí)電池的負(fù)極端設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的參考零電壓VO從而不影響后續(xù)的電壓測(cè)量,而第一級(jí)電池通過運(yùn)放實(shí)現(xiàn)負(fù)電壓的測(cè)量,從而利用溫度測(cè)量接口 ;同時(shí)電池串聯(lián)方式的定義和參考零點(diǎn)的定義。為了實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì),每一級(jí)電池的電壓輸出端可進(jìn)一步通過光電耦合器4和電池包測(cè)壓裝置的MCU相連,提供運(yùn)放工作電源并接受電池包測(cè)壓裝置的M⑶控制,從而保證僅僅在使用時(shí)才投入使用。如圖3所示,來自第一級(jí)電池的電壓V-I經(jīng)過電感Ll,光電耦合器Ull和MCU相連,R4為MCU側(cè)限流電阻,V-IVSS為最終提供給運(yùn)放的負(fù)電源。請(qǐng)繼續(xù)參見圖4,來自第三級(jí)電池的電壓VA2經(jīng)過電感L2,光電耦合器U9和MCU相連,R3為MCU側(cè)限流電阻,VA2VCC為最終提供給運(yùn)放的正電源。U9和Ull可選用SFH6156-3芯片或者類似芯片,限流電阻R2、R3阻值約為IK。復(fù)用溫度測(cè)量接口為電壓測(cè)量接口,為了進(jìn)一步便于測(cè)量,第一級(jí)電池Bl的電壓輸出端通過電壓反向器3和阻抗變化電路相連,所述阻抗變化電路和第一級(jí)運(yùn)算放大器5 相連,輸入0 4V電壓信號(hào)V-I,輸出1/3 1/2的V-I電壓信號(hào)V-1X,所述第一級(jí)運(yùn)算放大器5和第二級(jí)運(yùn)算放大器6相連再將電壓信號(hào)復(fù)原成0 4V電壓信號(hào),R88、R99為分壓電阻,C70、R87和C71構(gòu)成濾波電路,第二級(jí)運(yùn)算放大器6的電壓輸出端和溫度測(cè)量接口相連,如圖6所示。所述阻抗變化電路包括串聯(lián)的分壓電阻R85、R86,所述分壓電阻R85、R86 的阻值為20k歐姆,C68為濾波電容,Sl為電子開關(guān)(僅在需要測(cè)量時(shí)開關(guān)接通),如圖5所示。分壓電阻R85、R86主要起均衡調(diào)節(jié)作用假設(shè)ADC模塊1正常工作消耗電流為lma,第一級(jí)運(yùn)算放大器5和第二級(jí)運(yùn)算放大器6共消耗電流為600ua,則可以通過調(diào)節(jié)R85、R86的阻值,使得第1級(jí)電池在R85、R86上消耗的電流為400ua,這樣第一級(jí)電池Bl共消耗lma, 從而和其他電池的消耗電流匹配。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上,然其并非用以限定本實(shí)用新型,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,包括ADC模塊⑴和多個(gè)串聯(lián)在一起的電池0), 所述ADC模塊(1)包括多個(gè)電壓測(cè)量接口和至少一個(gè)溫度測(cè)量接口 ;其特征在于,第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器C3)和溫度測(cè)量接口相連,所述電壓測(cè)量接口的輸入端從第二級(jí)電池開始依次和后一級(jí)電池的電壓輸出端相連,第二級(jí)電池的負(fù)極端設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的參考零電壓VO。
2.如權(quán)利要求1所述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其特征在于,所述第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器C3)和阻抗變化電路相連,所述阻抗變化電路和第一級(jí)運(yùn)算放大器( 、第二級(jí)運(yùn)算放大器(6)相連,輸入0 4V電壓信號(hào),輸出1/3 1/2的輸入電壓信號(hào),所述第二級(jí)運(yùn)算放大器(6)的電壓輸出端和溫度測(cè)量接口相連。
3.如權(quán)利要求2所述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其特征在于,所述第一級(jí)電池的電壓輸出端通過光電耦合器(4)和第一級(jí)運(yùn)算放大器(5)的負(fù)電源V-IVSS相連。
4.如權(quán)利要求3所述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其特征在于,所述阻抗變化電路包括串聯(lián)在一起的分壓電阻R85、R86以及電子開關(guān)Si,所述分壓電阻R85、R86的阻值為 20k歐姆。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,其特征在于,所述ADC 模塊(1)采用集成電路芯片LTC6802,具有12路串聯(lián)的單包電池的電壓測(cè)量接口和2路溫度測(cè)量接口,所述電壓測(cè)量接口的電壓測(cè)量范圍為0 48V,所述溫度測(cè)量接口輸入的電壓信號(hào)范圍為0 4V。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,包括ADC模塊和多個(gè)串聯(lián)在一起的電池,所述ADC模塊包括多個(gè)電壓測(cè)量接口和至少一個(gè)溫度測(cè)量接口;其中,第一級(jí)電池的電壓輸出端通過電壓反向器和溫度測(cè)量接口相連,所述電壓測(cè)量接口的輸入端從第二級(jí)電池開始依次和后一級(jí)電池的電壓輸出端相連,第二級(jí)電池的負(fù)極端設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的參考零電壓V0。本實(shí)用新型提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置,通過復(fù)用溫度測(cè)量接口實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量接口擴(kuò)展,成本低且能保證測(cè)量電壓值一致性。
文檔編號(hào)G01R31/36GK202330668SQ20112046612
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張偉峰, 程亞兵 申請(qǐng)人:浙江高泰昊能科技有限公司
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