專(zhuān)利名稱(chēng)：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：
本發(fā)明涉及一種電池包測(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(jiǎn)稱(chēng)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。現(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(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)用2顆此類(lèi)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(lái)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(wèn)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(wèn)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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)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(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)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。本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置，通過(guò)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(lái)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為本發(fā)明的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的第一級(jí)電池光電耦合隔離電路示意圖；圖4為本發(fā)明的第二級(jí)電池光電耦合隔離電路示意圖；圖5為本發(fā)明的阻抗變化電路示意圖；圖6為本發(fā)明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)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖2為本發(fā)明的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本發(fā)明提供的多路復(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(guò)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(kāi)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(lèi)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，本發(fā)明提供的多路復(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(kāi)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(guò)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B15、B16…、B^依次和第二個(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。本發(fā)明提供的多路復(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(guò)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(guò)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MCU控制，從而保證僅僅在使用時(shí)才投入使用。如圖3所示，來(lái)自第一級(jí)電池的電壓V-I經(jīng)過(guò)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(jiàn)圖4，來(lái)自第三級(jí)電池的電壓VA2經(jīng)過(guò)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(lèi)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(guò)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(kāi)關(guān)(僅在需要測(cè)量時(shí)開(kāi)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(guò)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。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)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(guò)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(kāi)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(guò)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O 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(guò)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(kāi)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。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)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(guò)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(kāi)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。本發(fā)明提供的多路復(fù)用的電池包測(cè)壓裝置，通過(guò)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)G01R31/36GK102495371SQ20111037312
公開(kāi)日2012年6月13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