電池及電池組單體電壓采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電壓采集領(lǐng)域，尤其涉及一種電池及電池組單體電壓采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電池組系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心技術(shù)之一，而電池組的主要功能是實(shí)現(xiàn)電池組對(duì)整車的能源供應(yīng)，而對(duì)電池組內(nèi)的電池組狀態(tài)的監(jiān)控主要依靠電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，對(duì)單體電池的電壓信號(hào)采集是狀態(tài)監(jiān)控的一種重要手段。
[0003]在電動(dòng)汽車整個(gè)運(yùn)行工況中，電池組系統(tǒng)無(wú)論是處于充電狀態(tài)，還是在行駛放電狀態(tài)，都需要對(duì)電池組中的每一個(gè)單體電池的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控，通過(guò)測(cè)控每一個(gè)單體電池的電壓信息，如果，其中一個(gè)單體電池的電壓過(guò)低或過(guò)高時(shí)，將通過(guò)相應(yīng)的均衡策略，使單體電池進(jìn)入均衡模式，即使電池組中單體電池輸出電壓保持一致的狀態(tài)，保證電池組系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，同時(shí)提高電池組的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]如果單體電池電壓信號(hào)的采集線斷開(kāi)時(shí)，電池管理系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)到單體電池的電壓，當(dāng)該單體電池處于最低電壓狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有及時(shí)采用均衡模式，會(huì)使該單體電池處于過(guò)放電狀態(tài)，從而降低單體電池的使用壽命，整個(gè)電池組的綜合性能將隨之衰退。因此必須使用可靠的檢測(cè)手段對(duì)每一個(gè)單體電池電壓采集線進(jìn)行檢測(cè)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，采用對(duì)單體電池的電壓信號(hào)采集線是否斷開(kāi)的判斷，主要是采用電壓比較方式，首先對(duì)單體電池的單體電壓進(jìn)行采集并存入寄存器，然后開(kāi)啟均衡模式，再次對(duì)單體電池的單體電壓進(jìn)行采集，兩次采集的電壓如果相等，則判斷采集線沒(méi)有斷線，否則判斷采集線斷線。
[0006]從上所述，現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)開(kāi)啟單體電池的均衡狀態(tài)，采用對(duì)電池單體電壓進(jìn)行逐一采集并比較的方式，若要完成對(duì)整個(gè)電池組所有單體電池電壓采集線的斷線故障檢測(cè)工作，需要逐一開(kāi)啟單體電池的均衡狀態(tài)并檢測(cè)對(duì)比，這一過(guò)程將耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，在要求較高的場(chǎng)合，如車輛在啟動(dòng)瞬間，無(wú)法快速完成自檢工作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組狀態(tài)的實(shí)時(shí)了解。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供一種電池及電池組單體電壓采集的裝置，可快速診斷單體電池采集線是否斷線，實(shí)現(xiàn)整車電池組快速完成啟動(dòng)的自檢工作，提高車輛的安全性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:
[0009]—種電池單體電壓采集裝置，包括:正極電壓檢測(cè)模塊、負(fù)極電壓檢測(cè)模塊、均衡控制模塊、濾波電容及電壓采集模塊；所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊的輸入端與單體電池的負(fù)極連接，所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊的輸出端與所述電壓采集模塊的第一電壓采集端口相連；所述正極電壓檢測(cè)模塊的輸入端與單體電池的正極連接，所述正極電壓檢測(cè)模塊的輸出端與所述電壓采集模塊的第二電壓采集端口相連；所述均衡控制模塊與單體電池的正負(fù)極相連，所述均衡控制模塊還連接所述電壓采集模塊的第一控制端口 ；所述正極電壓檢測(cè)模塊的輸出端還通過(guò)所述濾波電容與所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊的輸出端相連接；該電池單體電壓采集裝置還包括:電源、雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和檢測(cè)反饋模塊；所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的第一常開(kāi)觸點(diǎn)連接所述電源的正極，所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的第二常開(kāi)觸點(diǎn)與電壓采集模塊的第二電壓采集端口連接，所述雙路連接開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)與所述正極電壓檢測(cè)模塊的輸出端連接；所述檢測(cè)反饋模塊的輸出端與所述電源的負(fù)極共地連接，所述檢測(cè)反饋模塊的輸入端與所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊的輸出端連接；當(dāng)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)第一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，所述電源的電流通過(guò)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，對(duì)所述正極電壓檢測(cè)模塊、單體電池及負(fù)極電壓檢測(cè)模塊供電，并將電流輸入所述檢測(cè)反饋模塊進(jìn)行故障診斷；當(dāng)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)第二常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，所述電壓采集模塊通過(guò)所述正極電壓檢測(cè)模塊對(duì)單體電池進(jìn)行電壓采集。
[0010]優(yōu)選的，所述電源為直流恒流源。
[0011]優(yōu)選的，所述檢測(cè)反饋模塊包括:ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和分流電阻，所述分流電阻的一端分別與所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊的輸出端和所述ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連，所述分流電阻的另一端為所述檢測(cè)反饋模塊的輸出端。
[0012]優(yōu)選的，所述電壓采集模塊具有多個(gè)電壓采集端口。
[0013]—種電池組單體電壓采集裝置，由兩路或多路所述的電池單體電壓采集裝置并聯(lián)連接組成，用于對(duì)電池組內(nèi)多個(gè)單體電池的單體電壓采集。
[0014]優(yōu)選的，所述兩路或多路的電池單體電壓采集裝置共用同一個(gè)具有多個(gè)電壓采集端口的電壓采集模塊。
[0015]優(yōu)選的，所述兩路或多路的電池單體電壓采集裝置共用同一個(gè)電源，所述電源的正極與所述雙路轉(zhuǎn)換關(guān)開(kāi)的第一常開(kāi)觸點(diǎn)連接，所述電源的負(fù)極與所述檢測(cè)反饋模塊的輸出端相連。
[0016]優(yōu)選的，所述兩路或多路的電池單體電壓采集裝置共用同一檢測(cè)反饋模塊，所述檢測(cè)反饋模塊的輸出端與所述電源的負(fù)極相連，所述檢測(cè)反饋模塊的輸入端與所述負(fù)極檢測(cè)模塊的輸出端相連。
[0017]優(yōu)選的，所述兩路或多路的電池單體電壓采集裝置共用同一個(gè)負(fù)極檢測(cè)模塊，所述負(fù)極檢測(cè)模塊輸入端與電池組的負(fù)極相連。
[0018]本實(shí)用新型提供的電池及電池組單體電壓采集裝置，可通過(guò)雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換電壓采集線斷線診斷電路，采用ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)電壓采集線電壓進(jìn)行采集檢測(cè)，完成對(duì)電壓采集線的快速診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)整車電池組快速完成啟動(dòng)的自檢工作，提高車輛的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0020]圖1:是本實(shí)用新型提供的一種電池單體電壓采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2:是本實(shí)用新型提供的一種電池組單體電壓采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3:是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種電池組單體電壓采集回路示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記
[0024]100電壓采集模塊
[0025]101正極電壓檢測(cè)模塊
[0026]102負(fù)極電壓檢測(cè)模塊
[0027]103均衡控制模塊
[0028]104濾波電容
[0029]105檢測(cè)反饋模塊
[0030]106電源
[0031]107雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
[0032]I雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)第一常開(kāi)觸點(diǎn)
[0033]2雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)第二常開(kāi)觸點(diǎn)
[0034]3雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)
[0035]CO電壓采集模塊的第一電壓采集端口
[0036]Cl電壓采集模塊的第二電壓采集端口
[0037]Sffl電壓采集模塊的第一控制端口
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]針對(duì)電動(dòng)汽車的電池及電池組單體電壓采集的有效性問(wèn)題，為了使電池管理系統(tǒng)能夠及時(shí)快速了解電池及電池組的輸出電壓狀態(tài)，需對(duì)單體電壓采集線進(jìn)行斷線診斷，以確保所采集的電壓是有效反映所測(cè)電池的輸出電壓狀態(tài)。本實(shí)用新型提供一種電池及電池組單體電壓采集裝置，完成對(duì)電壓采集線的快速診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)整車電池組快速完成啟動(dòng)的自檢工作，提高車輛的安全性。
[0040]如圖1所示，是本實(shí)用新型提供的一種電池單體電壓采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該電池單體電壓采集裝置包括:正極電壓檢測(cè)模塊101、負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102、均衡控制模塊103、濾波電容104及電壓采集模塊100 ;所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102的輸入端與單體電池的負(fù)極連接，所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102的輸出端與所述電壓采集模塊100的第一電壓采集端口 CO相連；所述正極電壓檢測(cè)模塊101的輸入端與單體電池的正極連接，所述正極電壓檢測(cè)模塊101的輸出端與所述電壓采集模塊100的第二電壓采集端口相連；所述均衡控制模塊103與單體電池的正負(fù)極相連，所述均衡控制模塊103還連接所述電壓采集模塊100的第一控制端口 SWl ;所述正極電壓檢測(cè)模塊101的輸出端還通過(guò)所述濾波電容104與所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102的輸出端相連接；
[0041]該單體電壓采集裝置還包括:電源106、雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107和檢測(cè)反饋模塊105 ；所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107的第一常開(kāi)觸點(diǎn)I連接所述電源的正極，所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107的第二常開(kāi)觸點(diǎn)2與電壓采集模塊100的第二電壓采集端口 Cl連接，所述雙路連接開(kāi)關(guān)107的常閉觸點(diǎn)3與所述正極電壓檢測(cè)模塊101的輸出端連接；所述檢測(cè)反饋模塊105的輸出端與所述電源106的負(fù)極連接于一點(diǎn)并共地，所述檢測(cè)反饋模塊105的輸入端與所述負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102的輸出端連接；當(dāng)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107第一常開(kāi)觸點(diǎn)I閉合時(shí)，所述電源106的電流通過(guò)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107，對(duì)所述正極電壓檢測(cè)模塊101、單體電池及負(fù)極電壓檢測(cè)模塊102供電，并將電流輸入所述檢測(cè)反饋模塊105進(jìn)行故障診斷；當(dāng)所述雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107第二常開(kāi)觸點(diǎn)2閉合時(shí)，所述電壓采集模塊100通過(guò)所述正極電壓檢測(cè)模塊101對(duì)單體電池進(jìn)行電壓采集。
[0042]需要說(shuō)明的是，該單體電壓采集裝置還可用于對(duì)電池單體電壓進(jìn)行逐一采集并比較的方式，對(duì)電池單體電壓采集回路進(jìn)行診斷。具體地，雙路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)107第二常開(kāi)觸點(diǎn)2閉合時(shí)，且電壓采集模塊100的第一控制端口 SW