一种电池组电流采样电路及电池管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电池组电流采样电路及电池管理系统，该电流采样电路用于给电池管理控制器U1提供电流采样信号，包括一采样电阻Rs，采样电阻Rs高电位端经第一电阻R1连控制器U1的CSBAT引脚，采样电阻Rs低电位端经第二电阻R2连控制器U1的CSPACK引脚；第一电阻R1连接控制器U1的CSBAT引脚的一端还与第一电容C1的正极连接且该第一电容C1的负极接地；第二电阻R2连接控制器U1的CSPACK引脚的一端还与第二电容C2的正极连接且该第二电容C2的负极接地；第一电阻R1与采样电阻Rs的节点经第三电阻R3连第二电容C2正极；控制器U1的CSBAT引脚经第三电容C3接控制器U1的CSPACK引脚。该电流采样电路防止短路或负载过小使电流突然增大时会出现失效或损坏采样控制器U1的情况。
【专利说明】一种电池组电流采样电路及电池管理系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电池组电流采样电路及电池管理系统。
【背景技术】
[0002] 电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)，是动力电池应用及发展的关键，其 主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充 控制；均衡管理和热管理等。电池管理系统（BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率，防 止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。电池管理系统可应用 于电动汽车、储能、UPS、通讯基站等领域。
[0003] 而目前锂离子或锂聚合物电池管理系统电流采样电路存在一定的局限性，当在中 大功率电池组管理系统中应用时，由于短路或负载过小使电流突然增大时，电流采样电路 会出现失效或损坏采样控制器的情况。 实用新型内容
[0004] 为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种电池组电流采样电路，该 电流采样电路防止短路或负载过小使电流突然增大时会出现失效或损坏采样控制器Ul的 情况，而且具有很强的实用性和灵活性。
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
[0006] 一种电池组电流采样电路，用于给电池管理控制器Ul提供电流采样信号，包括一 采样电阻Rs，采样电阻Rs高电位端经第一电阻Rl连控制器Ul的CSBAT引脚，采样电阻Rs 低电位端经第二电阻R2连控制器Ul的CSPACK引脚；第一电阻Rl连接控制器Ul的CSBAT 引脚的一端还与第一电容Cl的正极连接且该第一电容Cl的负极接地；第二电阻R2连接控 制器Ul的CSPACK引脚的一端还与第二电容C2的正极连接且该第二电容C2的负极接地； 第一电阻Rl与采样电阻Rs的节点经第三电阻R3连第二电容C2正极；控制器Ul的CSBAT 引脚经第三电容C3接控制器Ul的CSPACK引脚。
[0007] 进一步地，所述电池管理控制器Ul为IC或MCU。
[0008] 进一步地，所述 IC 是 TI, BQ78PL116 ;所述 MCU 是 Microchip，PIC16F1937。
[0009] 进一步地，所述采样电阻Rs阻值为0~20πιΩ ;所述第一电阻Rl阻值为0~10kQ ;第 二电阻R2、第三电阻R3阻值均为0~10kQ ;第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3电容 值均为0~0. 22yF。
[0010] 一种电池管理系统，包括电池管理控制器Ul及电池组，所述电池管理控制器Ul内 置上述任一电池组电流采样电路。
[0011] 本实用新型具有如下有益效果：该电流采样电路防止短路或负载过小使电流突然 增大时会出现失效或损坏采样控制器Ul的情况，而且具有很强的实用性和灵活性；该电流 采样电路能够将外部电流采样信号通过一定比率降低后，以差分信号方式反馈给电池管理 控制器U1，并通过电池管理控制器Ul内部设定相应还原系数，将电流采样信号还原为实际 值；该电流采样电路的电流采样过程简单，采样无损耗，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的电流采样电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。
[0014] 参照图1，本实施例提供了一种电池组电流采样电路，其用于给电池管理控制器 Ul提供电流米样信号，包括一米样电阻Rs、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电 容C1、第二电容C2、第三电容C3,其中，采样电阻Rs、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3 及控制构成了电流采样信号网络。采样电阻Rs高电位端连接组件负极PACK-，采样电阻Rs 低电位端连接电池负极BAT-，其中组件负极PACK-为电池管理系统的负极，与充电器或负 载的负极相连，电池负极BAT-为电池的负极，与电池的负极相连，采样电阻Rs用于采集电 池组充放电过程中的电流信号。采样电阻Rs高电位端经第一电阻Rl连控制器Ul的CSBAT 引脚，采样电阻Rs低电位端经第二电阻R2连控制器Ul的CSPACK引脚；第一电阻Rl连接 控制器Ul的CSBAT引脚的一端还与第一电容Cl的正极连接且该第一电容Cl的负极接地； 第二电阻R2连接控制器Ul的CSPACK引脚的一端还与第二电容C2的正极连接且该第二电 容C2的负极接地；第一电阻Rl与采样电阻Rs的节点经第三电阻R3连第二电容C2正极； 控制器Ul的CSBAT引脚经第三电容C3接控制器Ul的CSPACK引脚。
[0015] 具体地，所述电池管理控制器Ul为IC或MCU。所述IC可以是TI, BQ78PL116,所 述MCU可以是Microchip, PIC16F1937,但均不局限于此。
[0016] 具体地，所述采样电阻Rs阻值为0~20πιΩ，精度1%以上；所述第一电阻Rl阻值为 0~10kQ ;第二电阻R2、第三电阻R3阻值均为0~10kQ，精度1%以上；第一电容C1、第二电 容C2及第三电容C3电容值均为0~0. 22 μ F，精度10%以上。优选地，所述第一电阻Rl、第 二电阻R2、第三电阻R3分别挨着采样电阻RS两端焊盘进行连接，才能更好地提高采样精确 性。
[0017] 该电池组电流采样电路的工作原理如下：当电流Is流经采样电阻Rs时，在采样电 阻Rs两端形成压降Us，再通过第二电阻R2和第三电阻R3设定分压比率分压后，通过控制 器Ul的CSBAT、CSPACK引脚将此差分采样信号反馈给控制器U1、控制器Ul内部根据第二 电阻R2和第三电阻R3设定的分压比率设定好还原系数后，将采样信号乘以还原系数即可 得到采样信号实际值，从而完成电流采样过程。其中，控制器Ul内部设定的还原系数与R2 和R3设定的分压比率互为倒数。
[0018] 电流采样信号的计算公式：
[0019] 放电时的计算公式，即电流Is从PACK-到BAT-时：
[0020] 第二电阻R2和第三电阻R3设定的分压比率：
【权利要求】
1. 一种电池组电流采样电路，用于给电池管理控制器U1提供电流采样信号，其特征在 于，包括一米样电阻Rs，米样电阻Rs高电位端经第一电阻R1连控制器U1的CSBAT引脚，米 样电阻Rs低电位端经第二电阻R2连控制器U1的CSPACK引脚；第一电阻R1连接控制器U1 的CSBAT引脚的一端还与第一电容C1的正极连接且该第一电容C1的负极接地；第二电阻 R2连接控制器U1的CSPACK引脚的一端还与第二电容C2的正极连接且该第二电容C2的负 极接地；第一电阻R1与采样电阻Rs的节点经第三电阻R3连第二电容C2正极；控制器U1 的CSBAT引脚经第三电容C3接控制器U1的CSPACK引脚。
2. 根据权利要求1所述的电池组电流采样电路，其特征在于，所述电池管理控制器U1 为1C或MCU。
3. 根据权利要求2所述的电池组电流采样电路，其特征在于，所述1C是TI， BQ78PL116 ;所述 MCU 是 Microchip，PIC16F1937。
4. 根据权利要求1所述的电池组电流采样电路，其特征在于，所述采样电阻Rs阻值为 0~20mQ ;所述第一电阻R1阻值为0~10kQ ;第二电阻R2、第三电阻R3阻值均为0~10kQ ; 第一电容Cl、第二电容C2及第三电容C3电容值均为0~0. 22 ii F。
5. -种电池管理系统，包括电池管理控制器U1及电池组，其特征在于，所述电池管理 控制器U1内置权利要求1至4任一所述电池组电流采样电路。
【文档编号】G01R19/00GK204214937SQ201420750980
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】杨曹勇, 徐文赋, 朱立湘, 徐生辉 申请人:惠州市蓝微电子有限公司