專利名稱:一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，包括總線電路、測溫芯片組、CPU主機(jī)，其特征在于：各測溫芯片分別與總線連接，所述CPU主機(jī)包括控制器及地址分配器，控制器的輸出端與地址分配器的輸入端電連接，地址分配器的地址控制信號輸出端與首個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端連接，各測溫芯片的地址控制信號輸出端和與其臨近的下一個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端電連接。本實(shí)用新型可對電池溫度信息與位置信息的綁定，解決成組條件下電池單包的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控，具有結(jié)構(gòu)簡單，效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電池測溫電路，尤其涉及一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電池升溫對電池的安全性和使用壽命、一致性等具有重要的影響，所以對電池充放電過程中的溫度監(jiān)控是電池安全的重要內(nèi)容，如何及時(shí)、準(zhǔn)確、詳細(xì)地進(jìn)行溫度監(jiān)控是電池溫控【技術(shù)領(lǐng)域】的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。為此，人們進(jìn)行了各種各樣的努力和嘗試。現(xiàn)有的電池溫度監(jiān)控可大致分為兩張架構(gòu)，集中式和分布式。
[0003]所謂集中式，是由測電壓的主芯片同時(shí)完成對溫度的測量。常見的如使用凌特的6802進(jìn)行測量。但是這樣的系統(tǒng)，能夠檢測電壓的溫度點(diǎn)比較少。比如6802單個(gè)芯片支持2路溫度點(diǎn)?？梢酝ㄟ^分時(shí)復(fù)用的方式擴(kuò)展測溫點(diǎn)，但是會帶來如下技術(shù)問題:1)無法對溫度點(diǎn)進(jìn)行定位，也就是無法尋址，無法確知哪個(gè)電池單包的溫度是多少。如用6802通過二極管擴(kuò)展測溫，只能獲取溫度的最大值和最小值，沒有具體電池位置信息；2)增加線束的復(fù)雜度。如果需要知道電池位置信息，可以通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式來測溫，但是每個(gè)測溫點(diǎn)必須引出兩根采樣線，這樣如果是10個(gè)點(diǎn)，則必須是20根線，如果50個(gè)點(diǎn)，則有多大100根線。這樣的線束需求增加了電池成組的成本，提高了安裝復(fù)雜度，引入了失效點(diǎn)。更麻煩的是，對電池的空間和體積帶來要求，是的某些場合無法使用。
[0004]所謂分布式，是由測溫模塊對每個(gè)電池單包進(jìn)行溫度檢測，然后單包之間的測溫模塊通過通訊的方式進(jìn)行。這樣的好處是明顯的，就是可以大幅度的減少線束。比如在國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)電池箱內(nèi)，共25個(gè)單包電池，每個(gè)電池要求兩個(gè)測溫點(diǎn)，則如果是集中模式，需要100根線，二分布式則只需要幾根即可。但是分布式方式帶來的挑戰(zhàn)是如何性價(jià)比高地提供溫度點(diǎn)和電池單包的位置信息。目前，廣泛流行的分布式測溫方案是在基于Maxim的DS18B20，該方案應(yīng)用于動力電池的溫度監(jiān)控，存在以下比較難以解決的技術(shù)問題:1)成本問題，每個(gè)18B20只能檢測一路溫度，50個(gè)測溫點(diǎn)需要50個(gè)18B20 ；2)18B20需要上位機(jī)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，讀取溫度等直接控制，并且時(shí)序要求很嚴(yán)格，帶來上位機(jī)軟件的復(fù)雜性，增加出錯(cuò)概率；3)電池位置信息難以綁定，雖然18B20內(nèi)部有唯一的ID，但是并沒有手段可以在18B20安裝到電池箱上時(shí)對ID和電池單包進(jìn)行綁定，從而也就無法實(shí)現(xiàn)溫度點(diǎn)和電池單包的對應(yīng)。
[0005]還有一種可能的方案是利用某種差分通信，比如CAN/RS485等。當(dāng)然，基于成本考慮，CAN的不合適的，RS232、RS485是可以考慮的。但是為了實(shí)現(xiàn)電池位置信息和溫度點(diǎn)的綁定，需要引入一個(gè)地址分配的機(jī)制。一般的方法是通過引入一個(gè)電阻，通電阻阻值的大小和電池單包位置進(jìn)行對應(yīng)，從而可以區(qū)分出不同的電池單包。如圖1所示，Raddr是區(qū)分溫度模塊地址的電阻，通過檢查Rfer上形成的不同分壓值來區(qū)分地址。這樣每個(gè)電池單包上綁定的溫度模塊需要有不同的Raddr來區(qū)分。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是這個(gè)Raddr電阻如何來和測溫模塊進(jìn)行綁定。顯然，在測溫模塊生產(chǎn)時(shí)，這個(gè)電阻是不能焊接到測溫模塊的PCB的，這個(gè)電阻只能在電池成組的時(shí)候進(jìn)行確定，并且在此時(shí)和測溫模塊進(jìn)行綁定。這樣就帶來一個(gè)問題，就是在電池箱上必須另外引入一個(gè)小PCB來焊接這個(gè)電阻，并把它連接到測溫摸了。所以，這個(gè)方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)電池位置信息和溫度點(diǎn)的綁定，但是對電池成組帶來了復(fù)雜性和成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，提供一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，對電池溫度信息與位置信息的綁定，在不增加電池組復(fù)雜性和成本的前提下，解決成組條件下電池單包的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。
[0007]為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，包括總線電路、測溫芯片組、CPU主機(jī)，其特征在于:各測溫芯片分別與總線連接，所述CPU主機(jī)包括控制器及地址分配器，控制器的輸出端與地址分配器的輸入端電連接，地址分配器的地址控制信號輸出端與首個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端連接，各測溫芯片的地址控制信號輸出端和與其臨近的下一個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端電連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述地址控制信號為同步時(shí)鐘信號，每一測溫芯片包括同步時(shí)鐘電路，前一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路的輸出端與后一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路輸入端連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述測溫芯片采用MSP430芯片。
[0011]作為優(yōu)選，所述CPU主機(jī)采用MC9S08DZ96芯片。
[0012]本實(shí)用新型通過在測溫芯片中引入地址分配器和地址控制信號，如同步時(shí)鐘信號，該時(shí)鐘從一個(gè)測溫芯片輸入(CLKIN)并受控的輸出(CLKOUT)，在某一測溫芯片的地址分配未完成時(shí)，該測溫芯片的受控時(shí)鐘輸入為無效(即保持每個(gè)固定電平)；在該測溫芯片獲取主機(jī)的地址分配后，受控時(shí)鐘輸出為有效，從而激活下一測溫芯片；在所有的測溫芯片都獲取地址分配后，整個(gè)系統(tǒng)的通信就是一個(gè)共享總線的通信。主機(jī)可以進(jìn)行廣播命令，也可以針對單個(gè)測溫芯片尋址命令。此外，主機(jī)和測溫芯片的通信協(xié)議中，還包含可靠地址分配的機(jī)制，確保系統(tǒng)安全可靠快速地運(yùn)行。因此，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單地實(shí)現(xiàn)了對電池溫度信息與位置信息的綁定，解決成組條件下電池單包的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。當(dāng)然，也可采用其他地址控制信號，原則上只要在前后相連的測溫芯片間通過控制數(shù)據(jù)輸出信號到下游的數(shù)據(jù)輸入信號線，即:前一測溫芯片的數(shù)據(jù)輸出信號與后一測溫芯片的數(shù)據(jù)輸入信號連接即可實(shí)現(xiàn)地址控制，原理相同。

【附圖說明】

[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種電池地址分配方案的示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例測溫芯片組的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合圖2-3與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明，本實(shí)用新型中與現(xiàn)有技術(shù)相同的將參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0017]如圖2所示，本實(shí)用新型的用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，包括總線電路、測溫芯片組、CPU主機(jī)1，各測溫芯片分別與總線2連接，所述CPU主機(jī)I包括控制器11及地址分配器12，控制器11的輸出端與地址分配器12的輸入端電連接，地址分配器12的地址信號輸出端與首個(gè)測溫芯片3的地址信號輸入端連接，各測溫芯片的地址信號輸出端和與其臨近的下一個(gè)測溫芯片的地址信號輸入端電連接。如圖3所示，每一測溫芯片包括同步時(shí)鐘電路4，前一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路的輸出端與后一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路輸入端連接。
[0018]在本實(shí)施例中，測溫芯片采用MSP430芯片，CPU主機(jī)采用MC9S08DZ96芯片。
[0019]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可以采用其他實(shí)施方式，原則上只要在前后相連的測溫芯片間通過控制數(shù)據(jù)輸出信號到下游的數(shù)據(jù)輸入信號線即可實(shí)現(xiàn)地址控制，原理相同。上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，凡依本申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，包括總線電路、測溫芯片組、CPU主機(jī)，其特征在于:各測溫芯片分別與總線連接，所述CPU主機(jī)包括控制器及地址分配器，控制器的輸出端與地址分配器的輸入端電連接，地址分配器的地址控制信號輸出端與首個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端連接，各測溫芯片的地址控制信號輸出端和與其臨近的下一個(gè)測溫芯片的地址控制信號輸入端電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，其特征在于:所述地址控制信號為同步時(shí)鐘信號，每一測溫芯片包括同步時(shí)鐘電路，前一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路的輸出端與后一測溫芯片的同步時(shí)鐘電路輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，其特征在于:所述測溫芯片采用MSP430芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的用于電池測溫芯片的地址自動分配電路，其特征在于:所述CPU主機(jī)采用MC9S08DZ96芯片。
【文檔編號】G01K13-00GK204286639SQ201420662940
【發(fā)明者】張偉峰 [申請人]浙江高泰昊能科技有限公司