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

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多路復用的電池包測壓裝置，成本低且能保證測量電壓值一致性。本實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用的電池包測壓裝置，包括ADC模塊和多個串聯(lián)在一起的電池，所述ADC模塊包括多個電壓測量接口和至少一個溫度測量接口 ；其中，第一級電池的電壓輸出端通過電壓反向器和溫度測量接口相連，所述電壓測量接口的輸入端從第二級電池開始依次和后一級電池的電壓輸出端相連，第二級電池的負極端設為標準的參考零電壓V0。上述的多路復用的電池包測壓裝置，其中，第一級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運算放大器、第二級運算放大器相連，輸入0 4V電壓信號，輸出1/3 1/2的輸入電壓信號，所述第二級運算放大器的電壓輸出端和溫度測量接口相連。上述的多路復用的電池包測壓裝置，其中，所述第一級電池的電壓輸出端通過光電耦合器和第一級運算放大器的負電源V-IVSS相連。上述的多路復用的電池包測壓裝置，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。上述的多路復用的電池包測壓裝置，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量接口和2路溫度測量接口，所述電壓測量接口的電壓測量范圍為0 48V，所述溫度測量接口輸入的電壓信號范圍為0 4V。[0011]本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實用新型提供的多路復用的電池包測壓裝置，通過復用溫度測量接口實現(xiàn)電壓測量接口擴展，成本低且能保證測量電壓值一致性。以及低功耗，并保證測量電路消耗的電池電流的一致性，從而保證測量電路對電池組不帶來額外的非均衡影響。

圖1為現(xiàn)有的多路復用的電池包測壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的多路復用的電池包測壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的第一級電池光電耦合隔離電路示意圖；圖4為本實用新型的第二級電池光電耦合隔離電路示意圖；圖5為本實用新型的阻抗變化電路示意圖；圖6為本實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第一級運算放大器 6第二級運算放大器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。圖2為本實用新型的多路復用的電池包測壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖。請參見圖2，本實用新型提供的多路復用的電池包測壓裝置包括ADC模塊1和多個串聯(lián)在一起的電池2，所述ADC模塊1包括多個電壓測量接口和至少一個溫度測量接口 ；其中，第一級電池的電壓輸出端通過電壓反向器3和溫度測量接口相連，所述電壓測量接口的輸入端從第二級電池開始依次和后一級電池的電壓輸出端相連。上述的多路復用的電池包測壓裝置，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量接口和2路溫度測量接口，所述電壓測量接口的電壓測量范圍為0 48V，所述溫度測量接口輸入的電壓信號范圍為0 4V。每級電池的電壓為2. 5 3V，第13級電池的電壓約為40V左右，顯然不能直接和溫度測量接口相接。因此，本實用新型提供的多路復用的電池包測壓裝置，將第一級電池Bl的電壓輸出端和溫度測量接口相連，所述電壓測量接口的輸入端從第二級電池開始依次和后一級電池的電壓輸出端相連，如電池B2、B3…、B13依次和12路電壓測量接口相連。同樣，如果有兩個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ADC 模塊的溫度測量接口相連，電池Β15、Β16···、Β^Η衣次和第二個ADC模塊的12路電壓測量接口相連。為了不影響后續(xù)的電壓測試，第二級電池的負極端設為標準的參考零電壓V0。本實用新型提供的多路復用的電池包測壓裝置，復用溫度測量接口為電壓測量接口，第二級電池的負極端設為標準的參考零電壓VO從而不影響后續(xù)的電壓測量，而第一級電池通過運放實現(xiàn)負電壓的測量，從而利用溫度測量接口 ；同時電池串聯(lián)方式的定義和參考零點的定義。為了實現(xiàn)低功耗設計，每一級電池的電壓輸出端可進一步通過光電耦合器4和電池包測壓裝置的MCU相連，提供運放工作電源并接受電池包測壓裝置的M⑶控制，從而保證僅僅在使用時才投入使用。如圖3所示，來自第一級電池的電壓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為最終提供給運放的負電源。請繼續(xù)參見圖4，來自第三級電池的電壓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。復用溫度測量接口為電壓測量接口，為了進一步便于測量，第一級電池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運算放大器5 相連，輸入0 4V電壓信號V-I，輸出1/3 1/2的V-I電壓信號V-1X，所述第一級運算放大器5和第二級運算放大器6相連再將電壓信號復原成0 4V電壓信號，R88、R99為分壓電阻，C70、R87和C71構(gòu)成濾波電路，第二級運算放大器6的電壓輸出端和溫度測量接口相連，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)(僅在需要測量時開關(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ADC模塊1正常工作消耗電流為lma，第一級運算放大器5和第二級運算放大器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級電池在R85、R86上消耗的電流為400ua，這樣第一級電池Bl共消耗lma， 從而和其他電池的消耗電流匹配。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求1.一種多路復用的電池包測壓裝置，包括ADC模塊⑴和多個串聯(lián)在一起的電池0)， 所述ADC模塊(1)包括多個電壓測量接口和至少一個溫度測量接口 ；其特征在于，第一級電池的電壓輸出端通過電壓反向器C3)和溫度測量接口相連，所述電壓測量接口的輸入端從第二級電池開始依次和后一級電池的電壓輸出端相連，第二級電池的負極端設為標準的參考零電壓VO。
2.如權(quán)利要求1所述的多路復用的電池包測壓裝置，其特征在于，所述第一級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運算放大器( 、第二級運算放大器(6)相連，輸入0 4V電壓信號，輸出1/3 1/2的輸入電壓信號，所述第二級運算放大器(6)的電壓輸出端和溫度測量接口相連。
3.如權(quán)利要求2所述的多路復用的電池包測壓裝置，其特征在于，所述第一級電池的電壓輸出端通過光電耦合器(4)和第一級運算放大器(5)的負電源V-IVSS相連。
4.如權(quán)利要求3所述的多路復用的電池包測壓裝置，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任一項所述的多路復用的電池包測壓裝置，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量接口和2路溫度測量接口，所述電壓測量接口的電壓測量范圍為0 48V，所述溫度測量接口輸入的電壓信號范圍為0 4V。
專利摘要本實用新型公開了一種多路復用的電池包測壓裝置，包括ADC模塊和多個串聯(lián)在一起的電池，所述ADC模塊包括多個電壓測量接口和至少一個溫度測量接口；其中，第一級電池的電壓輸出端通過電壓反向器和溫度測量接口相連，所述電壓測量接口的輸入端從第二級電池開始依次和后一級電池的電壓輸出端相連，第二級電池的負極端設為標準的參考零電壓V0。本實用新型提供的多路復用的電池包測壓裝置，通過復用溫度測量接口實現(xiàn)電壓測量接口擴展，成本低且能保證測量電壓值一致性。
文檔編號G01R31/36GK202330668SQ20112046612
公開日2012年7月11日 申請日期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 申請人:浙江高泰昊能科技有限公司