电池母线电压采样装置的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池母线电压采样装置。

背景技术：

电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。目前动力电池广泛应用于各类电动汽车，例如，电动公交车、电动小轿车以及电动物流车，因此，电池包的安全性以及可靠性影响着整车的安全性以及可靠性。电池包的重要参数之一就是电压，采集的电压值将直接影响到电池的充放电以及SOC等性能。

目前，通过从电池包的正极引出母线，然后再对所述母线电压进行采集以得到采样电压，接着通过采样电压计算得出电池的理论电压值。其中，主要采用单点法以及两点法来计算。然而，该两种方法都随器件的非线性而存在较大误差，进而使得计算出的理论电压值与实际电压值的偏差较大，从而影响电池的充放电以及SOC等性能。

鉴于此，实有必要提供一种计算出的实际电压值与理想值之间偏差较小的电池母线电压采样装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电池母线电压采样装置，该电池母线电压采样装置能够计算出任意时间点的与理想值偏差较小的所述母线的实际电压值。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池母线电压采样装置，其包括用于为整车提供动力的电池、与所述电池一端相连母线、电压检测电路以及采样电路；所述电压检测电路用于检测所述母线的实际电压值；所述电压检测电路包括串联于所述母线中霍尔传感器以及预充电阻；所述霍尔传感器用于检测所述母线的当前电流；所述采样电路用于对所述母线的电压进行采样，并依据公式计算出所述母线的理论电压值；所述采样电路包括采样电阻、分压电阻以及运算放大器；所述采样电阻与所述分压电阻串联后并联于所述预充电阻的两端；所述运算放大器的两个输入端分别连接于所述采样电阻的两端。

在一个优选实施方式中，所述公式为其中，Vad为理论电压值；VRf为采样电阻两端的电压；所述Rf代表采样电阻的阻值；Rn代表分压电阻的阻值。

在一个优选实施方式中，所述母线与所述电池的正极相连。

本实用新型提供的电池母线电压采样装置，由于通过在所述母线中串联所述霍尔传感器以及所述预充电阻，可以得出若干间隔时间点的所述母线的实际电压值；然后依据所述采样电路计算出与所述实际电压值一一对应的理论电压值，从而可以计算出与理想值偏差较小的任意时间点的实际电压值。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的电池母线电压采样装置的电路原理图。

图2为图1中电池母线的理想电压曲线与实际电压曲线图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1，其为本实用新型提供的电池母线电压采样装置100的电路原理图。所述电池母线电压采样装置100包括电池10、与所述电池10一端相连母线20、电压检测电路30以及采样电路40。所述电池用于为整车提供动力。在本实施方式中，所述母线20与所述电池的正极相连。可以理解，所述母线20的电压值即为所述电池10的输出电压值。

所述电压检测电路30用于得出所述母线20的实际电压值VR。所述电压检测电路包括霍尔传感器H1以及预充电阻R1。其中，所述霍尔传感器H1以及预充电阻R1串联于所述母线20中。进一步地，所述霍尔传感器H1用于检测所述母线20的当前电流I。通过当前电流I乘以所述预充电阻R1的阻值即可得出所述母线20的实际的电压值VR。

所述采样电路40用于对所述母线20的电压进行采样，并依据公式计算出所述母线20的理论电压值Vad。所述采样电路40包括采样电阻Rf、分压电阻Rn以及运算放大器U1。其中，所述采样电阻Rf与所述分压电阻Rn串联后并联于所述预充电阻R1的两端。所述运算放大器U1的两个输入端分别连接于所述采样电阻Rf的两端。在本实施方式中，所述运算放大器U1的输出端输出的数值为所述采样电阻Rf两端的电压。由于所述预充电阻R1的阻值比较大，而单片机一般只能采集0-3.3V的电压值，因此，所述采样电路40无法直接采集所述预充电阻R1两端的电压。

进一步地，当所述运算放大器U1采集到所述采样电阻Rf两端的电压VRf后，接着依据所述公式即可计算出所述母线20的理论电压值Vad。在本实施方式中，所述公式为其中，Rf代表采样电阻的阻值；Rn代表分压电阻的阻值。

请再参阅图2，以所述母线20的实际电压值VR为横坐标，所述母线20的理论电压值Vad为纵坐标，理想状态下，所述母线20的实际电压值VR与其理论电压值Vad相等，因此，得出图2中的为理想电压曲线S1；然而，在所述电池10的实际工作过程中，所述母线20的实际电压值VR与其理论电压值Vad并不相等。为了依据所述母线20的理论电压值Vad能够得到准确的所述母线20的实际电压值VR，在本实施方式中，每隔预定时间分别记录所述母线20的实际电压值VR以及理论电压值Vad，因此，得出若干个点的坐标，在本实施方式中，共记录五个点的坐标，且分别以(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)、(x5，y5)表示，将所述5个点进行连接即可得到实际电压曲线S2。所述预定时间为20ms。

由于每两个相邻的点均可以确定一条直线，且依据两个相邻的点的坐标可以得出所述两个点对应的直线的方程。可以理解，所述若干点的坐标以及每相邻两个点所确定的直线方程存储于电池管理系统的存储器中，当需要获得当前所述母线20的实际电压值VR时，即可通过采集所述采样电阻Rf两端的电压并依据所述公式计算出所述母线20的理论电压值，然后判断所述理论电压值在哪两个点之间，并采用对应的直线方程式即可得出所述母线20的实际电压值。

本实用新型提供的电池母线电压采样装置100，由于通过在所述母线20中串联所述霍尔传感器H1以及所述预充电阻R1，可以得出若干间隔时间点的所述母线的实际电压值VR；然后依据所述采样电路计算出与所述实际电压值VR一一对应的理论电压值，进而可以得出多段直线，并依据多段直线所对应的方程以及通过采样获得的当前理论电压值Vad得出任意时间点的与理想值偏差较小的实际电压值VR。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。