专利名称：多路复用的电池包测压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池包测压装置，尤其涉及一种多路复用的电池包测压装置。
背景技术：
电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)的一个最基本的功能就是测量电池串中的每个单包电池的电压。现在很多电池管理芯片都提供了单个芯片支持到 12路的单包电池测量，这样两个芯片可以支持到M路单包电池测量，如图1所示。现有测量M路以上的单包电池的常用的方法有如下几种1)选用单个芯片支持到13路以上的电池管理芯片来实现，此时用2颗此类芯片可以完成；2)选用2颗单个芯片支持到12路的电池管理芯片，同时利用单片机来实现25路以上的单包电池的测量，此方法的成本较高，并且存在测量电压值一致性差的问题；3)选用3 颗单个芯片支持到12路的电池管理芯片，此方法成本较高。由上可知，现有的实现多路单包电池测量的装置及其测量方法，扩展成本较高且存在测量电压值一致性差的问题。因此，有必要提供多路复用的电池包测压装置，扩展成本低且能保证测量电压值一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多路复用的电池包测压装置，成本低且能保证测量电压值一致性。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种多路复用的电池包测压装置，包括ADC模块和多个串联在一起的电池，所述ADC模块包括多个电压测量接口和至少一个温度测量接口 ；其中，第一级电池的电压输出端通过电压反向器和温度测量接口相连，所述电压测量接口的输入端从第二级电池开始依次和后一级电池的电压输出端相连， 第二级电池的负极端设为标准的参考零电压V0。上述的多路复用的电池包测压装置，其中，第一级电池的电压输出端通过电压反向器和阻抗变化电路相连，所述阻抗变化电路和第一级运算放大器、第二级运算放大器相连，输入0 4V电压信号，输出1/3 1/2的输入电压信号，所述第二级运算放大器的电压输出端和温度测量接口相连。上述的多路复用的电池包测压装置，其中，所述第一级电池的电压输出端通过光电耦合器和第一级运算放大器的负电源V-IVSS相连。上述的多路复用的电池包测压装置，其中，所述阻抗变化电路包括串联在一起的分压电阻R85、R86以及电子开关Si，所述分压电阻R85、R86的阻值为20k欧姆。上述的多路复用的电池包测压装置，其中，所述ADC模块1采用集成电路芯片 LTC6802,具有12路串联的单包电池的电压测量接口和2路温度测量接口，所述电压测量接口的电压测量范围为0 48V，所述温度测量接口输入的电压信号范围为0 4V。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的多路复用的电池包测压装置，通过复用温度测量接口实现电压测量接口扩展，成本低且能保证测量电压值一致性。以及低功耗，并保证测量电路消耗的电池电流的一致性，从而保证测量电路对电池组不带来额外的非均衡影响。
图1为现有的多路复用的电池包测压装置结构示意图；图2为本发明的多路复用的电池包测压装置结构示意图；图3为本发明的第一级电池光电耦合隔离电路示意图；图4为本发明的第二级电池光电耦合隔离电路示意图；图5为本发明的阻抗变化电路示意图；图6为本发明的电压变化电路示意图。图中IADC模块2电池3电压反向器4光电耦合器5第一级运算放大器6第二级运算放大器
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图2为本发明的多路复用的电池包测压装置结构示意图。请参见图2，本发明提供的多路复用的电池包测压装置包括ADC模块1和多个串联在一起的电池2，所述ADC模块1包括多个电压测量接口和至少一个温度测量接口 ；其中， 第一级电池的电压输出端通过电压反向器3和温度测量接口相连，所述电压测量接口的输入端从第二级电池开始依次和后一级电池的电压输出端相连。上述的多路复用的电池包测压装置，其中，所述ADC模块1采用集成电路芯片 LTC6802 (或者类似规格的芯片)，具有12路串联的单包电池的电压测量接口和2路温度测量接口，所述电压测量接口的电压测量范围为0 48V，所述温度测量接口输入的电压信号范围为0 4V。每级电池的电压为2. 5 3V，第13级电池的电压约为40V左右，显然不能直接和温度测量接口相接。因此，本发明提供的多路复用的电池包测压装置，将第一级电池 Bl的电压输出端和温度测量接口相连，所述电压测量接口的输入端从第二级电池开始依次和后一级电池的电压输出端相连，如电池B2、B3…、B13依次和12路电压测量接口相连。同样，如果有两个ADC模块1，电池B13的电压输出端通过电压反向器3和第二个ADC模块的温度测量接口相连，电池B15、B16…、B^依次和第二个ADC模块的12路电压测量接口相连。为了不影响后续的电压测试，第二级电池的负极端设为标准的参考零电压V0。本发明提供的多路复用的电池包测压装置，复用温度测量接口为电压测量接口， 第二级电池的负极端设为标准的参考零电压VO从而不影响后续的电压测量，而第一级电池通过运放实现负电压的测量，从而利用温度测量接口 ；同时电池串联方式的定义和参考零点的定义。为了实现低功耗设计，每一级电池的电压输出端可进一步通过光电耦合器4和电池包测压装置的MCU相连，提供运放工作电源并接受电池包测压装置的MCU控制，从而保证仅仅在使用时才投入使用。如图3所示，来自第一级电池的电压V-I经过电感Ll，光电耦合器Ull和MCU相连，R4为MCU侧限流电阻，V-IVSS为最终提供给运放的负电源。请继续参见图4，来自第三级电池的电压VA2经过电感L2，光电耦合器U9和MCU相连，R3为MCU侧限流电阻，VA2VCC为最终提供给运放的正电源。U9和Ull可选用SFH6156-3芯片或者类似芯片，限流电阻R2、R3阻值约为IK。复用温度测量接口为电压测量接口，为了进一步便于测量，第一级电池Bl的电压输出端通过电压反向器3和阻抗变化电路相连，所述阻抗变化电路和第一级运算放大器5 相连，输入0 4V电压信号V-I，输出1/3 1/2的V-I电压信号V-1X，所述第一级运算放大器5和第二级运算放大器6相连再将电压信号复原成0 4V电压信号，R88、R99为分压电阻，C70、R87和C71构成滤波电路，第二级运算放大器6的电压输出端和温度测量接口相连，如图6所示。所述阻抗变化电路包括串联的分压电阻R85、R86，所述分压电阻R85、R86 的阻值为20k欧姆，C68为滤波电容，Sl为电子开关(仅在需要测量时开关接通)，如图5所示。分压电阻R85、R86主要起均衡调节作用假设ADC模块1正常工作消耗电流为lma，第一级运算放大器5和第二级运算放大器6共消耗电流为600ua，则可以通过调节R85、R86的阻值，使得第1级电池在R85、R86上消耗的电流为400ua，这样第一级电池Bl共消耗lma， 从而和其他电池的消耗电流匹配。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种多路复用的电池包测压装置，包括ADC模块⑴和多个串联在一起的电池0)， 所述ADC模块(1)包括多个电压测量接口和至少一个温度测量接口 ；其特征在于，第一级电池的电压输出端通过电压反向器C3)和温度测量接口相连，所述电压测量接口的输入端从第二级电池开始依次和后一级电池的电压输出端相连，第二级电池的负极端设为标准的参考零电压VO。
2.如权利要求1所述的多路复用的电池包测压装置，其特征在于，所述第一级电池的电压输出端通过电压反向器C3)和阻抗变化电路相连，所述阻抗变化电路和第一级运算放大器( 、第二级运算放大器(6)相连，输入O 4V电压信号，输出1/3 1/2的输入电压信号，所述第二级运算放大器(6)的电压输出端和温度测量接口相连。
3.如权利要求2所述的多路复用的电池包测压装置，其特征在于，所述第一级电池的电压输出端通过光电耦合器(4)和第一级运算放大器(5)的负电源V-IVSS相连。
4.如权利要求3所述的多路复用的电池包测压装置，其特征在于，所述阻抗变化电路包括串联在一起的分压电阻R85、R86以及电子开关Si，所述分压电阻R85、R86的阻值为 20k欧姆。
5.如权利要求1 4任一项所述的多路复用的电池包测压装置，其特征在于，所述ADC 模块(1)采用集成电路芯片LTC6802，具有12路串联的单包电池的电压测量接口和2路温度测量接口，所述电压测量接口的电压测量范围为0 48V，所述温度测量接口输入的电压信号范围为0 4V。
全文摘要
本发明公开了一种多路复用的电池包测压装置，包括ADC模块和多个串联在一起的电池，所述ADC模块包括多个电压测量接口和至少一个温度测量接口；其中，第一级电池的电压输出端通过电压反向器和温度测量接口相连，所述电压测量接口的输入端从第二级电池开始依次和后一级电池的电压输出端相连，第二级电池的负极端设为标准的参考零电压V0。本发明提供的多路复用的电池包测压装置，通过复用温度测量接口实现电压测量接口扩展，成本低且能保证测量电压值一致性。
文档编号G01R31/36GK102495371SQ20111037312
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者张伟峰, 程亚兵 申请人:浙江高泰昊能科技有限公司