一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，包括多塊動(dòng)力電池單體，多塊動(dòng)力電池單體輸出端連接有電池分壓模塊，電池分壓模塊輸出與多路開關(guān)模塊連接，多路開關(guān)模塊輸出與線性隔離模塊連接，線性隔離模塊電源端與電源隔離模塊連接，線性隔離模塊輸出與中央處理單元模塊的AD采集模塊連接，中央處理單元模塊輸出與CAN線接口模塊連接，CAN線接口模塊輸出端與電池管理系統(tǒng)中央控制器連接。本實(shí)用新型的有益效果為：能夠?qū)崿F(xiàn)電池管理系統(tǒng)中，高壓區(qū)電池單體電壓與低壓區(qū)的AD采集及處理電路的有效隔離，實(shí)現(xiàn)對高壓區(qū)電池單體電壓的實(shí)時(shí)快速的采集工作，采集結(jié)果精確，具備結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，性價(jià)比高等特點(diǎn)。
【專利說明】—種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于燃油汽車對環(huán)境的污染以及國際石油價(jià)格的不斷攀高，純電動(dòng)汽車作為綠色新能源技術(shù)的一個(gè)分支，具有零排放、噪聲低、結(jié)構(gòu)相對簡單、可以實(shí)現(xiàn)交通能源來源多元化等優(yōu)點(diǎn)，逐漸為人們所關(guān)注，市場份額也逐年增加。但是目前純電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)中單體電壓采集方案較少，方案復(fù)雜，成本較高，無法滿足大批量應(yīng)用的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，包括多塊動(dòng)力電池單體，所述多塊動(dòng)力電池單體輸出端連接有電池分壓模塊，所述電池分壓模塊輸出端與多路開關(guān)模塊連接，所述多路開關(guān)模塊輸出端與線性隔離模塊連接，所述線性隔離模塊電源端與電源隔離模塊連接，所述線性隔離模塊輸出端與中央處理單元模塊的AD采集模塊連接，所述中央處理單元模塊輸出端與CAN線接口模塊連接，所述CAN線接口模塊輸出端與電池管理系統(tǒng)中央控制器連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述電池分壓模塊由多個(gè)分壓電阻連接組成。
[0007]進(jìn)一步的，所述多路開關(guān)模塊由多路開關(guān)模塊芯片⑶4052及外圍電路連接構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步的，所述線性隔離模塊由線性光耦模塊HCPL-7520及外圍電路連接組成。
[0009]進(jìn)一步的，所述電源隔離模塊由B05051W模塊及外圍電路連接組成。
[0010]進(jìn)一步的，所述中央處理單元模塊由單片機(jī)SPC5643L處理器及外圍電路連接組成。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:能夠?qū)崿F(xiàn)電池管理系統(tǒng)中，高壓區(qū)電池單體電壓與低壓區(qū)的AD采集及處理電路的有效隔離，實(shí)現(xiàn)對高壓區(qū)電池單體電壓的實(shí)時(shí)快速的采集工作，采集結(jié)果精確，具備結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，性價(jià)比高等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的電路不意框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的電池分壓模塊的電路原理圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的多路開關(guān)模塊的電路原理圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的線性隔離模塊的電路原理圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的電源隔離模塊的電路原理圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的CAN線接口模塊的電路原理圖；
[0019]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路的AD采集模塊及中央處理單元模塊的電路原理圖。
[0020]圖中:
[0021]1、動(dòng)力電池單體；2、電池分壓模塊；3、多路開關(guān)模塊；4、線性隔離模塊；5、電源隔離模塊；6、中央處理單元模塊；7、AD采集模塊；8、CAN線接口模塊；9、電池管理系統(tǒng)中央控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1-7所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，包括多塊動(dòng)力電池單體1，所述多塊動(dòng)力電池單體I輸出端連接有電池分壓模塊2，所述電池分壓模塊2輸出端與多路開關(guān)模塊3連接，所述多路開關(guān)模塊3輸出端與線性隔離模塊4連接，所述線性隔離模塊4電源端與電源隔離模塊5連接，所述線性隔離模塊4輸出端與中央處理單元模塊6的AD采集模塊7連接，所述中央處理單元模塊6輸出端與CAN線接口模塊8連接，所述CAN線接口模塊8輸出端與電池管理系統(tǒng)中央控制器9連接；所述電池分壓模塊2由多個(gè)分壓電阻連接組成；所述多路開關(guān)模塊3由多路開關(guān)模塊芯片CD4052及外圍電路連接構(gòu)成；所述線性隔離模塊4由線性光耦模塊HCPL-7520及外圍電路連接組成；所述電源隔離模塊5由B05051W模塊及外圍電路連接組成；所述中央處理單元模塊6由單片機(jī)SPC5643L處理器及外圍電路連接組成。
[0023]具體使用時(shí)，純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)高壓部分電池單體電壓采集的設(shè)計(jì)電路包含電池分壓模塊、多路開關(guān)模塊、線性隔離模塊、電源隔離模塊、AD采集模塊以及中央處理單元模塊幾部分組成。電池單體分壓模塊由3個(gè)高精度大阻值分壓電阻組成。多路開關(guān)模塊芯片CD4052及外圍電路構(gòu)成。線性隔離模塊由耐高壓的線性光歐模塊HCPL-7520及外圍電路組成。電源隔離模塊由B05051W模塊及外圍電路組成。AD采集模塊及中央處理單元由飛思卡爾汽車級雙核32位單片機(jī)SPC5643L處理器及外圍電路組成。
[0024]利用電池單體分壓模塊將電池單體電壓采集電路與電池單體之間串接3個(gè)高精度大阻值的分壓電阻，使單體電壓采集模塊與電池單體之間做大阻值電阻隔離，使電池單體的正負(fù)極之間串接一組較大的電阻，提高采集高壓區(qū)電池單體電壓的安全性。然后利用多路開關(guān)模塊將多個(gè)電池單體電壓分別接入線性隔離模塊，而線性隔離模塊的供電電壓有一個(gè)DC-DC隔離電源模塊提供，可以耐壓1500V。電池單體電壓通過線性隔離模塊的隔離放大作用，進(jìn)入低壓系統(tǒng)，連接到中央處理單元模塊上的AD采集通道。完成電池單體電壓的采集工作，后經(jīng)過中央處理單元模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息通過CAN總線模塊傳輸?shù)紺AN總線上，供電池管理系統(tǒng)的中央處理控制器實(shí)時(shí)采集。[0025]從多路電池單體的正負(fù)極引出一路采集用線束，接入電池分壓模塊中，通過電池分壓模塊中的大阻值電阻與電池單體之間做限流隔離，避免操作過程中發(fā)生電池單體短路的事故。并做初步隔離。然后電壓信號通過多路開關(guān)模塊的切換功能，分時(shí)接入線性隔離模塊，線性隔離模塊將電壓信號隔離放大后接入低壓區(qū)的AD采集模塊中，通過中央處理器處理后，經(jīng)過CAN總線接口模塊發(fā)送到CAN總線上供電池管理系統(tǒng)的中央處理控制器采集處理。
[0026]本實(shí)用新型涉及一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，主要解決目前純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中高壓部分電池單體電壓采集的難點(diǎn)，要解決的技術(shù)問題在于純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)高壓部分電池單體電壓采集的困難，采用隔離采集方法，精確采集電池單體電壓，屬于汽車新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，采用電壓分壓、隔離采集、線性放大等手段對電池單體電壓進(jìn)行精確采集，具備結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，性價(jià)比高等特點(diǎn)。
[0027]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路,包括多塊動(dòng)力電池單體(O,其特征在于:所述多塊動(dòng)力電池單體(I)輸出端連接有電池分壓模塊(2)，所述電池分壓模塊(2)輸出端與多路開關(guān)模塊(3)連接，所述多路開關(guān)模塊(3)輸出端與線性隔離模塊(4)連接，所述線性隔離模塊(4)電源端與電源隔離模塊(5)連接，所述線性隔離模塊(4)輸出端與中央處理單元模塊(6)的AD采集模塊(7)連接，所述中央處理單元模塊(6)輸出端與CAN線接口模塊(8)連接，所述CAN線接口模塊(8)輸出端與電池管理系統(tǒng)中央控制器(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，其特征在于:所述電池分壓模塊(2)由多個(gè)分壓電阻連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，其特征在于:所述多路開關(guān)模塊(3)由多路開關(guān)模塊芯片CD4052及外圍電路連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，其特征在于:所述線性隔離模塊(4)由線性光耦模塊HCPL-7520及外圍電路連接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，其特征在于:所述電源隔離模塊(5)由B05051W模塊及外圍電路連接組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中單體電芯電壓采集電路，其特征在于:所述中央處理單元模塊(6)由單片機(jī)SPC5643L處理器及外圍電路連接組成。
【文檔編號】G01R19/25GK203759216SQ201420051883
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】于銘漢, 張君鴻, 姜煒, 孫全強(qiáng), 郭齊杰 申請人:北京智行鴻遠(yuǎn)汽車技術(shù)有限公司