一种高压电路板的制作方法

本实用新型涉及动力电池管理系统，尤其涉及一种高压电路板。

背景技术：

随着新能源行业的快速发展，新能源电动汽车及储能行业也走上快车道。在电动汽车以及大型储能设备电池管理系统中，高压电路电压往往高达数百伏甚至上千伏，对于高压电路的处理就显得尤为重要。反观当下，电池管理系统中的高压板电路电流采集方式单一，不具备兼容性，在使用时缺少灵活性，并且不具备检测功能，同时，对多电路继电器的诊断具有局限性。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种高压电路板，包括电源转换模块、MCU处理模块、CAN通信模块、总压检测模块、绝缘检测模块、继电器诊断模块、内部诊断模块、电流采集模块和隔离模块。所述隔离模块分为第一隔离模块和第二隔离模块；

所述电源转换模块分别向所述CAN通信模块、所述内部诊断模块、所述绝缘检测模块、所述MCU处理模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述电流采集模块传输数据；所述MCU处理模块分别与所述CAN通信模块、所述内部诊断模块、所述绝缘模块及所述隔离模块相互连接并相互传输数据；所述继电器诊断模块、所述总压检测模块与所述第一隔离模块相互连接并相互传输数据，所述电流采集模块与所述第二隔离模块相互连接并相互传输数据。

所述电流采集模块用于检测电池包的总电流。所述电流采集模块包括分流器采集模块和霍尔传感器采集模块。

具体的，所述分流器采集模块是利用ADC采集经过硬件滤波处理的分流器上的电压值，通过所述第二隔离模块将数据传输至所述MCU处理模块进行处理从而得到电流值。

具体的，所述霍尔传感器采集模块是通过所述霍尔传感器采集电流值，通过所述CAN通信模块与所述MCU处理模块进行数据传输。

进一步的，所述电源转换模块为BMS供电系统，将输入电源的电压通过所述电源转换模块转换为系统工作电压、电流采集模块霍尔传感器供电电压以及与系统共地电压；

进一步的，系统工作电压通过所述电源转换模块转换为与系统共地的电压，同时系统工作电压通过第一隔离模块转换为第一路隔离电压，通过第二隔离模块转换为第二路隔离电压。

进一步的，第一路隔离电压转换为第一路电压，第二路隔离电压转换为第二路电压。

具体的，系统工作电压为所述MCU处理模块、所述CAN通信模3、所述内部诊断模块和所述绝缘检测模块供电，与系统共地的电压为所述绝缘检测模块供电，所述第一路隔离电压为所述继电器诊断模块、所述总压检测模块供电；所述第二路隔离电压为所述电流采集模块供电。

进一步的，所述继电器诊断模块用于检测继电器开合功能是否正常，包括12路继电器检测信号通道；

进一步的，所述总压检测模块用于电池包总电压的检测，所述总压检测模块与所述MCU处理模块之间设有第一隔离模块，以隔绝高压电路与低压电路；同时，所述总压检测模块与所述继电器诊断模块共用同一模块电路；

进一步的，所述MCU处理模块对所述电流采集模块、所述总压检测模块、所述绝缘检测模块、所述继电器诊断模块传输来的数据进行处理，并通过所述CAN通信模块与分布式的主控进行数据交互；

进一步的，所述绝缘检测模块用于检测动力电池系统的绝缘性能；

进一步的，所述内部诊断模块用于监测系统内部温度及电压变化；

进一步的，所述CAN通信模块用于实现高压板与分布式电池管理系统的主控制器之间的通信，实现数据的相互交互。

有益效果

1、本方案提供的一种高压电路板，所述电流采集模块兼容电流采集模块和霍尔传感器采集模块，提高了产品的兼容性和使用的灵活性；同时集成了高压检测和电流采集功能，实现了电流采集的灵活性，且通过上述结构的设计，实现了电池包高压处理部分的独立，从而进一步的方便了电池管理系统的灵活性。

2、本方案提供的一种高压电路板，所述继电器诊断模块包括12路继电器检测信号通道，通过模拟开关的切换，能够同时实现12路继电器诊断信号的检测，避免了原由继电器电路使用多个ADC开关的设计，从而为使用提供了便捷，同时也降低了成本。

为了使本发明的方案及优点更清晰更易于理解，下面将结合附图和具体实施例作进一步说明。

附图说明

图1 本实用新型一种高压电路板系统功能框图

图2为本实用新型一种高压电路板系统电源转换模块框图

图中各标记含义为：

1-电源转换模块、2-MCU处理模块、3-CAN通信模块、4-总压检测模块、5-绝缘检测模块、6-继电器诊断模块、7-内部诊断模块、8-电流采集模块、91-第一隔离模块、92-第二隔离模块92；

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种高压电路板，包括电源转换模块1、MCU处理模块2、CAN通信模块3、总压检测模块4、绝缘检测模块5、继电器诊断模块6、内部诊断模块7、电流采集模块8和隔离模块。隔离模块分为第一隔离模块91和第二隔离模块92；

电源转换模块1分别向CAN通信模块3、内部诊断模块7、绝缘检测模块5、MCU处理模块2、第一隔离模块91、第二隔离模块92、电流采集模块8传输数据；MCU处理模块2分别与CAN通信模块3、内部诊断模块7、绝缘模块5及所述隔离模块相互连接；继电器诊断模块6、总压检测模块4与第一隔离模块91相互连接；电流采集模块8与第二隔离模块92相互连接。

在本实施例中，电源转换模块1为BMS供电系统，将铅酸电源的电压（18~36V）通过电源转换模块1转换为系统工作电压5V和电流采集模块霍尔传感器供电电压11V。

进一步的，系统5V电压通过电源转换模块1转换为与系统共地的±2.5V电压，同时系统5V电压通过第一隔离模块91转换为第一路隔离5V电压，通过第二隔离模块92转换为第二路隔离5V电压。

进一步的，第一路隔离5V电压转换为第一路±2.5V电压，第二路隔离5V电压转换为第二路±2.5V电压。

具体的，系统5V电压为MCU处理模块2、CAN通信模块3、内部诊断模块7和绝缘检测模块5供电，与系统共地的±2.5V电压为绝缘检测模块5供电，第一路隔离5V及±2.5V电压为继电器诊断模块6、总压检测模块4供电；第二路隔离5V及±2.5V电压为电流采集模块供电。

进一步的，电流采集模块8用于检测电池包的总电流；

进一步的，电流采集模块8包括分流器采集模块81和霍尔传感器采集模块82。

具体的，分流器采集模块81是利用ADC采集经过硬件滤波处理的分流器上的电压值，通过第二隔离模块92将数据传输至MCU处理模块2进行处理从而得到电流值。

更具体的，霍尔采集模块82是通过霍尔传感器采集电流值，再通过CAN通信模块3与MCU处理模块2进行数据传输。

进一步的，继电器诊断模块6用于检测继电器开合功能是否正常，其包括12路继电器检测信号通道；

进一步的，总压检测模块4用于电池包总电压的检测，总压检测模块4与MCU处理模块2之间设有第一隔离模块91，以隔绝高压电路与低压电路。同时，总压检测模块4与继电器诊断模块6共用同一模块电路。

进一步的，MCU处理模块2对电流采集模块8、总压检测模块7、绝缘检测模块5、继电器诊断模块6传输来的数据进行处理，并通过CAN通信模块3与分布式的主控进行数据交互；

优选的，所述MCU处理模块2采用飞思卡尔单片机作为核心处理器；

进一步的，绝缘检测模块5用于检测动力电池系统的绝缘性能；

优选的，所述绝缘检测模块5采用电桥法，通过切换电桥开关，测量不同状态下的总正、总负对参考地的电压值，转换为被测绝缘电阻值；

进一步的，内部诊断模块7通过检测板载NTC，实现检测环境温度功能；通过电阻分压，实现检测关键电路电源的电压，通过电压的检测，还能够实时检测电压变化。

进一步的，CAN通信模块3用于实现高压板与分布式电池管理系统的主控制器之间的通信，实现数据的相互交互。

本实用新型提供的一种高压板，所述电流采集模块兼容电流采集模块和霍尔传感器采集模块，提高了产品的兼容性和使用的灵活性；同时集成了高压检测和电流采集功能，实现了电流采集的灵活性，且通过上述结构的设计，实现了电池包高压处理部分的独立，从而进一步的方便了电池管理系统的灵活性。另外，所述继电器诊断模块包括12路继电器检测信号通道，通过模块开关的切换，能够同时实现12路继电器诊断信号的检测，避免了原有继电器电路使用多个ADC开关的设计，从而为使用提供了便捷，同时也降低了成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。