一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池管理技术领域，尤其电池单体电压采集芯片供电正极接口电路。
【背景技术】
[0002]电池管理系统是电动汽车的核心零部件之一，其中电池管理系统对于电池单体信息的采集为整个电池管理系统的核心功能，一般的在电池管理系统设计时，应当充分考虑到电池单体信息采集过程中，所有电池单体电压信号的采集应当处于同样的采集条件状态，以保证电池管理系统在对电池单体电压监控的过程中，真实的体现实际电池单体电压信息，避免因设计方案不合理导致的单体电压信号采集失效故障。
[0003]如图1所示为现有的单体电压采集线的连接方案，但在整车的电池组设计环境中，电池包的第12节电池单体电压采集线束分支与供电单体电压采集芯片的供电管脚DCIN为短接在一起，从而当单体电压采集线的长度较长，同时伴随着单体电压采集芯片功耗的存在，与CELL12相连接的线束分支上会流过电流，单体电压采集芯片上的DCIN为单体电压采集芯片的供电接口引脚。如图2所示，为与CELL12相连的单体电压采集线上过电流时的等效模型，这样与CELL12相连的单体电压采集线上会存在等效线阻，而同时由于单体电压采集芯片功耗的存在，会使得等效线阻上流过微小电流，而这种微小电流会使第12节电池单体电压的采集值出现较大的偏差，影响整车对电池包单体电压的判断及控制策略的实现。
[0004]当第12节单体电压采集线上存在有阻抗时，CELL12节电池正极流过电流，而由此带来了 CELL12节电池在进行单体电压采集时，根据基尔霍夫电压定律，第12节单体电压采集通道上得到的电压值与CELL12节电池正极采集线上的分电压值之和为第12节电池单体电压真实值，因此，在这种状态下，采集到的第12节电压与真实单体电压值相比是偏小的。
[0005]由于这种对单节电池单体电压采集方案的缺陷，导致了整个电池单体电压采集功能的缺陷，在整车环境中，如果存在着第12节单体电压采集线的长度不确定及单个芯片的功耗不定的问题，因此会导致采集功能的缺陷。更会影响整车对电池包的相应功能的操作，例如均衡操作、荷电状态(State Of Charge，S0C)和健康状态(State Of Health，S0H)实时在线估算、最大可充放电功率计算等。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供的一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，以解决单体电池电压的采集值比真实值存在偏小的问题。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]—种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，包括:电池组、单体电压采集接口模块、单体电压采集芯片；所述电池组的末端单体电池正极具有两个端口 ；所述单体电压采集芯片的供电管脚DCIN通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的一个端口连接；所述电池组的末端单体电池正极的电压信号采集管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的另一个端口连接。
[0009]优选地，所述单体电压采集接口模块还包括正极电压采集线和负极电压采集线，所述正极电压采集线分别连接到电池组单体电池的正极上，所述负极电压采集线连接至电池组单体电池的负极上。
[0010]优选地，所述电池组包括12节电池单体。
[0011]优选地，所述单体电压采集接口的接口类型为RS-485。
[0012]优选地，所述电池单体电压采集芯片采用了 16位ADC芯片。
[0013]优选地，所述电池单体电压采集芯片采用了 24位ADC芯片。
[0014]本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供了一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，使得末端单体电池正极上具有两个端口，一个为供电端口，一个为CELL12的单体电压采集线，避免了因芯片的功耗问题而导致的单体电压采集值比真实值存在偏小的问题。
【附图说明】
[0015]图1为现有的单体电压采集线的连接示意图。
[0016]图2为现有与CELL12相连的单体电压采集线上过电流时的等效模型示意图。
[0017]图3为本实用新型提供的一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型的电池组的数据采集系统可以用于电池组的数据采集。本实用新型所述的电池组可以是动力电池组、启动电池组等。所谓的动力电池组通常是指为工具提供动力来源的电源，例如电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。
[0019]本实用新型提供一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，通过对单体电压采集芯片周边电路优化及线束的优化，实现电池组的末端单体电池单体电压采集芯片的采集线与供电线的分离，从而减少供电功能对单体电压采集功能的影响。
[0020]本实用新型提供的一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，包括:电池组、单体电压采集接口模块、单体电压采集芯片；所述电池组的末端单体电池正极具有两个端口 ；所述单体电压采集芯片的供电管脚DCIN通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的一个端口连接；所述电池组的末端单体电池正极的电压信号采集管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的另一个端口连接。所述单体电压采集接口模块还包括正极电压采集线和负极电压采集线，所述正极电压采集线分别连接到电池组单体电池的正极上，所述负极电压采集线连接至电池组单体电池的负极上。所述单体电压采集接口的接口类型为RS-485。
[0021]如图3所示，为本实用新型提供的一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路。以12节电池单体串联组成的电池组为例，但不限于电池组仅有12节。所述正极电压采集线分别连接到电池组单体电池的正极上，所述负极电压采集线连接至电池组单体电池的负极上，此连接方式用以实现电池单体电压的采集和电池能量的均衡。通过将CELL12于供电端口的分离，同时在硬件对外部的接口部分增加一个单独管脚，从而实现CELL12于供电端口的分离。从第12节电池单体的正极上具有两个端口，一个为供电端口，一个为CELL12的单体电压采集线，避免了因芯片的功耗问题而导致的单体电压采集值比真实值存在偏小的问题。
[0022]在电路板设计的时候，就将单体电压采集芯片的DCIN和C12都单独引出，在接插件上为这两个端口各留一个插针，这样就把DCIN和Cl2给分开了，两个接口各自的回路就独立了。由于单体电压采集通道的输入接口 CO?C12为高阻态输入接口，因此在每个CO?C12端口上，即使这些端口上存在着阻抗，但因为高祖态的特性，这些线缆上不会流过电流，因此可比较准确的读取到对应的单体电压值。
[0023]通常对于模拟信号采集的输入端口来说都采用了高阻态，因为高阻态不会引起信号源产生输出电流，从而能够保证被采样的模拟信号和高阻态输入端口为等势点。所述电池单体电压采集芯片采用了 24位ADC芯片或16位ADC芯片。这些单体电压采集端口是送入到了采集芯片内部的ADC芯片，这些ADC芯片的模拟输入端口都是高阻态。将其中一个电池单体的两极通过多路分选开关送入到单体电压采集芯片内部的ADC芯片，ADC芯片接收到了模拟信号后，经过了 AD转换，那么就可以完成模拟信号向AD值的转换。每一个单体电压采集芯片也是需要有供电处理的，一般的DCIN是芯片的供电端口，而DCIN —般和当前模组的第12节电池单体的正极连接，为芯片供电。
[0024]由于供电端口和单体电压采集线是分开走线的，这样即使在供电线DCIN相连的端口上存在功耗并由此产生电流乃至电压降，但不会影响第12节单体电压采集线的采集精度。现有技术的方案上是将电池模组上的第12节电池单体的正极线直接拉到电路板上，在电路板上将这一根线分成两路，一路进入DCIN，一路进入CELL12，而这种方式一旦采集芯片有功耗，那么，这从电池单体的12节上的采集线上将会过电流，就会出现第12节单体电压采集就会出现偏低的问题。最新的方案是从电池单体第12节上就分成两路，一路进入到电路板进入单体电压采集芯片的DCIN 口，另一路进入CELL12。
[0025]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，包括:电池组、单体电压采集接口模块、单体电压采集芯片；所述电池组的末端单体电池正极具有两个端口 ；所述单体电压采集芯片的供电管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的一个端口连接；所述电池组的末端单体电池正极的电压信号采集管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的另一个端口连接。2.根据权利要求1所述的电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，所述单体电压采集接口模块还包括正极电压采集线和负极电压采集线，所述正极电压采集线分别连接到电池组单体电池的正极上，所述负极电压采集线连接至电池组单体电池的负极上。3.根据权利要求1所述的电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，所述电池组包括12节电池单体。4.根据权利要求1所述的电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，所述单体电压采集接口的接口类型为RS-485。5.根据权利要求1所述的电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，所述电池单体电压采集芯片采用了 16位ADC芯片。6.根据权利要求1所述的电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，其特征在于，所述电池单体电压采集芯片采用了 24位ADC芯片。
【专利摘要】本实用新型提供一种电池单体电压采集芯片供电正极接口电路，包括：电池组、单体电压采集接口模块、单体电压采集芯片；所述电池组的末端单体电池正极具有两个端口；所述单体电压采集芯片的供电管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的一个端口连接；所述电池组的末端单体电池正极的电压信号采集管脚通过所述单体电压采集接口模块与所述电池组的末端单体电池正极的另一个端口连接。该实用新型避免了因芯片的功耗问题而导致的单体电压采集值比真实值存在偏小的问题。
【IPC分类】G01R19/00, G01R31/36
【公开号】CN204903734
【申请号】CN201520643871
【发明人】丁更新, 韩金池
【申请人】安徽江淮汽车股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月21日