一种电池组信息采集系统的制作方法

本实用新型涉及一种电池组信息采集系统。

背景技术：

目前常见的电池组电压采样电路都是采用集成芯片与外围电路的组合来完成，应用这种集成芯片的方案时，同一个芯片不能跨模块连接，如果是跨模块接入进行采样，就会形成漏电流。因此，采用集成芯片进行电压组电压采样灵活性不高，易造成浪费，增加成本。

专利申请CN104007391A公开了一种锂电池模组温度与电压监测系统，包括控制器、锂电池组、温度采集电路、电压采集电路、A/D转换电路、通信模块、存储器以及电源，其中，所述电压采集模块包括开关阵列、第二切换控制电路以及电压转换电路，所述开关阵列包括多个开关，该多个开关分别连接到每个所述锂电池的正极端以及负极端。该专利中的开关阵列与锂电池直接连接，若采用继电器或MOS管则成本太高，且噪声太大，而且MOS管导通后会导致采样电压与实际电压不一样，采样不准确，若采用逻辑电子开关芯片则由于串联电池比较多，存在高压情况下无法实现的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种电池组信息采集系统，包括依次连接的电压处理模块、开关选通模块和采样模块，所述电压处理模块与所有电池单体连接，还包括CPU处理模块，所述CPU处理模块分别与所述开关选通模块和采样模块连接；所述电压处理模块，用于计算电池单体的电压，包括数个电压处理单元，所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接；所述开关选通模块，用于选通所述电压处理单元的输出电路，输出电池单体的电压；所述采样模块，采集电池单体的电压信号，并传输至所述CPU处理模块；所述CPU处理模块，控制所述开关选通模块和采样模块。

所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接，电压处理单元检测到的电压为电池单体串联叠加后的电压。所述电池单体的电压并不能直接获得，因此通过所述电压处理单元内部的运算电路对输入电压进行处理，得到电池单体的电压并输出。所述开关选通模块受所述CPU处理模块的控制来选通待采集的电池单体所对应的电压处理单元输出电路，将所述电池单体的电压传送至所述采样模块进行采样，最后传输至所述CPU处理模块。

在本实用新型的一种实施方式中，还包括信号隔离模块，所述CPU处理模块发出的指令经过所述信号隔离模块隔离后发送至所述开关选通模块和采样模块。

所述信号隔离模块将所述CPU处理模块与所述开关选通模块和采样模块隔离，所述CPU处理模块发出的指令信息经所述信号隔离模块隔离后发送至指定模块，保证所述CPU处理模块不受外界干扰信号的影响。

在本实用新型的一种实施方式中，所述开关选通模块包括数个开关，所述数个开关一端依次连接所述数个电压处理单元的输出端，另一端均与所述采样模块连接。

所述开关的个数与所述电池单体的个数相同，且两者一一对应，所述CPU处理模块控制所述开关选通模块，所述开关选通模块控制选通相应的开关，便可采集对应的电池单体的电压。

在本实用新型的一种实施方式中，所述开关选通模块控制单个开关闭合。

所述开关选通模块控制单个开关闭合，对相应的电池单体进行电压采样，避免相互干扰，减少误差。

在本实用新型的一种实施方式中，所述开关为逻辑电子开关芯片。

所述逻辑电子开关芯片在所述电池组信息采集系统中无需耐高压、且具备噪声小和成本低的特性。

在本实用新型的一种实施方式中，所述电压处理单元包括减法电路。

如图3所示，所述减法电路的输入端分别连接所述电池单体的正极电压V_n+和负极电压V_n-，经运算输出所述电池单体的独立电压V_o，R₁和R₂为输入电阻，R₃为平衡电阻，R_f为反馈电阻，点A和点B的电压分别为V_A和V_B，且V_A＝V_B，所述电池单体的独立电压计算原理如下：

因为且R₁＝R₂＝R₃＝R_f，所以V_o＝V_n+-V_n-。

在本实用新型的一种实施方式中，所述采样模块包括A/D采样模块，对采集到的电池单体的电压信号进行模数转换。

采用本实用新型所述的电池组信息采集系统，一方面相比集成芯片而言灵活性更高，可以根据电池单体的数量灵活设置采集电压的电路，另一方面，采集数据准确度高，不易受干扰。

附图说明

图1所示为本实用新型的一种实施方式的示意图；

图2所示为本实用新型的另一种实施方式的示意图；

图3所示为本实用新型中减法电路的示意图。

具体实施方式

以下的具体实施例对本实用新型进行了详细的描述，然而本发明并不限制于以下实施例。

实施例1

如图1所示，一种电池组信息采集系统，包括依次连接的电压处理模块、开关选通模块和采样模块，所述电压处理模块与所有电池单体连接，还包括CPU处理模块，所述CPU处理模块分别与所述开关选通模块和采样模块连接；所述电压处理模块，用于计算电池单体的电压，包括数个电压处理单元，所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接；所述开关选通模块，用于选通所述电压处理单元的输出电路，输出电池单体的电压；所述采样模块，采集电池单体的电压信号，并传输至所述CPU处理模块；所述CPU处理模块，控制所述开关选通模块和采样模块。

实施例2

如图2所示，一种电池组信息采集系统，包括依次连接的电压处理模块、开关选通模块和采样模块，所述电压处理模块与所有电池单体连接，还包括CPU处理模块和信号隔离模块，所述CPU处理模块发出的指令经过所述信号隔离模块隔离后发送至所述开关选通模块和采样模块；所述电压处理模块，用于计算电池单体的电压，包括数个电压处理单元，所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接；所述开关选通模块，用于选通所述电压处理单元的输出电路，输出电池单体的电压；所述采样模块，采集电池单体的电压信号，并传输至所述CPU处理模块；所述CPU处理模块，控制所述开关选通模块和采样模块，所述开关选通模块控制单个开关闭合。

实施例3

如图2所示，一种电池组信息采集系统，包括依次连接的电压处理模块、开关选通模块和A/D采样模块，所述电压处理模块与所有电池单体连接，还包括CPU处理模块和信号隔离模块，所述CPU处理模块发出的指令经过所述信号隔离模块隔离后发送至所述开关选通模块和A/D采样模块；所述电压处理模块，用于计算电池单体的电压，包括数个电压处理单元，所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接；所述开关选通模块，用于选通所述电压处理单元的输出电路，输出电池单体的电压，所述开关选通模块包括数个开关，所述数个开关一端依次连接所述数个电压处理单元的输出端，另一端均与所述A/D采样模块连接；所述A/D采样模块，采集电池单体的电压信号，并传输至所述CPU处理模块；所述CPU处理模块，控制所述开关选通模块和A/D采样模块。

实施例4

如图2和3所示，一种电池组信息采集系统，包括依次连接的电压处理模块、开关选通模块和A/D采样模块，所述电压处理模块与所有电池单体连接，还包括CPU处理模块和信号隔离模块，所述CPU处理模块发出的指令经过所述信号隔离模块隔离后发送至所述开关选通模块和A/D采样模块；所述电压处理模块，用于计算电池单体的电压，包括数个电压处理单元，所述电压处理单元为减法电路，所述电压处理单元的输入端分别与所述电池单体的正极和负极连接；所述开关选通模块，用于选通所述电压处理单元的输出电路，输出电池单体的电压，所述开关选通模块包括数个逻辑电子开关芯片，所述数个逻辑电子开关芯片一端依次连接所述数个电压处理单元的输出端，另一端均与所述A/D采样模块连接；所述A/D采样模块，采集电池单体的电压信号，并传输至所述CPU处理模块；所述CPU处理模块，控制所述开关选通模块和A/D采样模块。