一种过欠压监测电路以及电动汽车的制作方法

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种过欠压监测电路以及电动汽车。

背景技术：

新能源汽车已经成为了当前汽车领域的重点发展方向，因此，48V供电系统作为新能源汽车发展的重要组成部分之一，其对整套系统可靠性的需求也在日益增加，尤其48V供电系统的电池组发生过欠压故障时，电池组可能出现如电芯的气体泄漏等的问题，从而对舱内乘员造成伤害，现有技术中，一般对仅对电池组中的单体电池电压进行监测，难以发现电池组是否存在过充电或者过放电的情况，一旦发生电池组的过充电或者过放电时，将会破坏电池组稳定性，极有可能发生危险，电池组监测的可靠性难以保障。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种过欠压监测电路以及电动汽车，通过监测电池组总电压以及电池组中每个单体电池的电压，可以及时发现电池组的过充电或者过放电的情况，提高电池组监测的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种过欠压监测电路，其中，包括：

电池组、电池组总电压分压电路、电压比较电路以及单体电压采集模块；

所述电池组中，单体电池与所述单体电压采集模块中的单体电压采集端口连接，所述电池组总电压分压电路的输入端与所述电池组连接，所述电池组总电压分压电路的输出端与所述电压比较电路的输入端连接，所述单体电压采集模块的VAA端口与所述电压比较电路的输入端连接，所述电压比较电路的输出端与所述单体电压采集模块的GPIO端口连接。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电压比较电路设有过压基准电压电路以及过压比较器；

所述过压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块的VAA端口连接，所述过压基准电压电路的输出端与所述过压比较器的输入端连接，所述过压比较器的输出端与所述单体电压采集模块的GPIO端口连接。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电压比较电路设有欠压基准电压电路、欠压比较器、过压基准电压电路以及过压比较器；

所述欠压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块的VAA端口连接，所述欠压基准电压电路的输出端与所述欠压比较器的输入端连接，所述欠压比较器的输出端与所述单体电压采集模块的GPIO端口连接；

所述过压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块的VAA端口连接，所述过压基准电压电路的输出端与所述过压比较器的输入端连接，所述过压比较器的输出端与所述单体电压采集模块的GPIO端口连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述欠压基准电压电路设有分压电阻R3和分压电阻R4，所述分压电阻R3和分压电阻R4串联，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点与所述欠压比较器的反向输入端连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述过压基准电压电路设有分压电阻R7和分压电阻R8，所述分压电阻R7和分压电阻R8串联，所述分压电阻R7与所述分压电阻R8之间的节点与所述过压比较器的正向输入端连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电池组总电压分压电路与所述电池组并联，所述电池组总电压分压电路设有分压电阻R1和分压电阻R2，所述分压电阻R1和所述分压电阻R2串联，所述分压电阻R1与所述分压电阻R2之间的节点与所述欠压比较器的正向输入端以及所述过压比较器的反向输入端连接。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述欠压比较器的输出端接一上拉电阻R5,所述过压比较器的输出端接一上拉电阻R6。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述欠压比较器的输出端与所述单体电压采集模块的GPIO1端口连接，向所述单体电压采集模块输出欠压比较结果；

所述过压比较器的输出端还与所述单体电压采集模块的GPIO2端口连接，向所述单体电压采集模块输出过压比较结果。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述单体电压采集模块4的芯片型号包括：MAX17823、LTC6811或NXP33771。

第二方面，本申请实施例还提供一种应用上述一种过欠压监测电路的电动汽车。

本申请实施例提供的一种过欠压监测电路，设置有电池组总电压分压电路、单体电压采集模块以及电压比较电路，可以同时监测电池组中每一个电池的电压状态以及电池组的总电压是否发生过欠压状况，进而及时发现电池组的过充电或者过放电的情况，提高电池组监测的可靠性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种过欠压监测电路的示意图；

图2示出了本申请实施例提供的电池组总电压分压电路以及电压比较电路的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本申请实施例所公开的一种过欠压监测电路进行详细介绍。

图1示出了本申请实施例提供的一种过欠压监测电路的示意图，如图1所示，过欠压监测电路包括：

电池组1、电池组总电压分压电路2、电压比较电路3以及单体电压采集模块4；

所述电池组1中，单体电池与所述单体电压采集模块4中的单体电压采集端口连接，所述电池组总电压分压电路2的输入端与所述电池组1连接，所述电池组总电压分压电路2的输出端与所述电压比较电路3的输入端连接，所述单体电压采集模块4的VAA端口与所述电压比较电路3的输入端连接，所述电压比较电路3的输出端与所述单体电压采集模块4的GPIO端口连接。

具体的，电池组1中包括12个单体电池，单体电池按顺序连接至单体电压采集模块4的采集接口C1至C12，C0是数字接地端，单体电压采集模块4通过采集接口C1至C12可以监测每个单体电池的电压。电池组1连接电池组总电压分压电路2，用于获取电池组1总电压的待测电压。单体电压采集模块4上设有VAA电源输出端口，该端口连接电压比较电路3的输入端，并提供参考电压。电池组总电压分压电路2的输出端也连接至电压比较电路3的输入端，并送入电池组1总电压的待测电压。电压比较电路3通过比较待测电压以及参考电压得到比较结果。将比较结果送入单体电压采集模块中的GPIO端口中，以进行监测，并判断电池组是否发生过欠压状况。

采用本申请实施例提供的电路，通过设置电池组总电压分压电路、单体电压采集模块以及电压比较电路，可以同时监测电池组中每一个电池的电压状态以及电池组的总电压是否发生过欠压状况，进而及时发现电池组的过充电或者过放电的情况，提高电池组监测的可靠性。

图2示出了本申请实施例提供的电池组总电压分压电路2以及电压比较电路3的示意图，如图2所示，所述电压比较电路3设有过压基准电压电路以及过压比较器32；

所述过压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块4的VAA端口连接，所述过压基准电压电路的输出端与所述过压比较器32的输入端连接，所述过压比较器32的输出端与所述单体电压采集模块4的GPIO端口连接。

所述电压比较电路3设有欠压基准电压电路、欠压比较器31、过压基准电压电路以及过压比较器32；

所述欠压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块4的VAA端口连接，所述欠压基准电压电路的输出端与所述欠压比较器31的输入端连接，所述欠压比较器31的输出端与所述单体电压采集模块4的GPIO端口连接；

所述过压基准电压电路的输入端与所述单体电压采集模块4的VAA端口连接，所述过压基准电压电路的输出端与所述过压比较器32的输入端连接，所述过压比较器32的输出端与所述单体电压采集模块4的GPIO端口连接。

所述欠压基准电压电路设有分压电阻R3和分压电阻R4，所述分压电阻R3和分压电阻R4串联，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点与所述欠压比较器31的反向输入端连接。

所述过压基准电压电路设有分压电阻R7和分压电阻R8，所述分压电阻R7和分压电阻R8串联，所述分压电阻R7与所述分压电阻R8之间的节点与所述过压比较器32的正向输入端连接。

所述电池组总电压分压电路2与所述电池组1并联，所述电池组总电压分压电路2设有分压电阻R1和分压电阻R2，所述分压电阻R1和所述分压电阻R2串联，所述分压电阻R1与所述分压电阻R2之间的节点与所述欠压比较器31的正向输入端以及所述过压比较器32的反向输入端连接。

所述欠压比较器31的输出端接一上拉电阻R5,所述过压比较器32的输出端接一上拉电阻R6。

所述欠压比较器31的输出端与所述单体电压采集模块4的GPIO1端口连接，向所述单体电压采集模块4输出欠压比较结果；

所述过压比较器32的输出端还与所述单体电压采集模块的GPIO2端口连接，向所述单体电压采集模块4输出过压比较结果。

具体的，在电池组总电压分压电路2中通过分压电阻R1和分压电阻R2进行分压得到电池组1总电压的分压电压V0，将V0分别送入欠压比较器31的正向输入端以及过压比较器32的反向输入端。在欠压基准电路中通过分压电阻R3和分压电阻R4获得参考电压的欠压基准电压V1，将欠压基准电压V1送入欠压比较器31的反向输入端。在过压基准电路中通过分压电阻R7和分压电阻R8获得参考电压的过压基准电压V2，将过压基准电压V2送入过压比较器32的正向输入端。在欠压比较器31中，当V0小于V1时，欠压比较器31输出低电平。在过压比较器32中，当V0大于V2时，过压比较器32输出低电平。欠压比较器31输出的比较结果送入单体电压采集模块4的GPIO1端口中，进行欠压监测，当所述欠压比较器31输出的比较结果为低电平时，认为电池组发生欠压状况，过压比较器32输出的比较结果送入单体电压采集模块4的GPIO2端口中，进行过压监测，当所述过压比较器32输出的比较结果为低电平时，认为电池组发生过压状况。上拉电阻R5以及上拉电阻R6用于将欠压比较器31与过压比较器32的常态输出拉向高电平，从而稳定输出电压。

可选地，单体电压采集模块4的芯片型号可以是MAX17823、LTC6811、NXP33771。

可选地，本申请实施例还提供一种应用上述一种过欠压监测电路的电动汽车。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。