用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。本实用新型的多个单体电压采集从板之间依次连接进行使能控制，出现故障时，便于进行诊断识别，识别效率高，可广泛应用于电池管理控制领域中。
【专利说明】
用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池管理控制领域，特别是涉及用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路。
【背景技术】
[0002]在电动汽车电池管理系统设计过程中，一般采用一主板多从板的分布式设计方案。一个主板BMS，多个单体电压采集从板和一个高压板。从板采集电池单体的电压数据并发送给主板，主板负责将从板采集的数据收集后上传给外部控制系统如:整车控制器等，高压板采集电池包总压和电流等。由于多个单体电压采集从板存在，如从板或从板所采集的单体出现异常，需要对异常从板或电池单体进行识别或者控制特定单体采集从板的运行状态。目前技术中，多个从板没有很好的区别方法，目前主要的识别方法有两种:一、通过硬件识别，通过芯片ID号、不同的1口状态进行识别，但是这种方式会造成从板之间的不通用；二、通过软件进行区分，但是这种方式软件需要有针对性，同样会造成软件的不通用。当从板出现异常时，需要对多个从板进行依次检测，才能识别出异常从板，当前的识别方法识别困难，识别效率低。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各所述单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。
[0006]进一步，所述单体电压采集从板包括控制芯片、高压隔离芯片、单体采集芯片、P沟道mos管、N沟道mos管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第一电阻的一端与单体电池的正极连接，另一端分别与第二电阻的一端和P沟道mos管的漏极连接，所述第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端和P沟道mos管的栅极连接，所述P沟道mos管的源极与单体采集芯片的电源输入端连接，所述第三电阻的另一端与N沟道mos管的栅极连接，所述N沟道mos管的漏极与单体电池的负极连接，所述N沟道mos管的源极通过第四电阻与单体电池的负极连接，且所述N沟道mos管的源极连接高压隔离芯片后作为单体电压采集从板的使能控制端，所述控制芯片的控制信号输出端作为单体电压采集从板的控制信号输出端。
[0007]进一步，所述P沟道mos管采用型号为BSS84的mos管。
[0008]进一步，所述N沟道mos管采用型号为2N7002的mos管。
[0009]进一步，所述单体采集芯片采用型号为LTC6804的芯片。
[0010]进一步，所述高压隔离芯片采用型号为ADum5401的芯片。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各所述单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。本驱动电路的多个单体电压采集从板之间依次连接进行使能控制，出现故障时，便于进行诊断识别，识别效率高。
[0012]而且针对发生故障的单体电压采集从板，可以采用上一个单体电压采集从板对其进行复位操作，操作简单且高效。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]图1是本实用新型的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路的结构框图；
[0015]图2是本实用新型的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路的一具体实施例的结构框图；
[0016]图3是本实用新型的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路的一具体实施例的单体电压采集从板的电路图。
【具体实施方式】
[0017]参照图1，用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各所述单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。
[0018]进一步作为优选的实施方式，参照图2和图3，所述单体电压采集从板包括控制芯片、高压隔离芯片、单体采集芯片、P沟道mos管Tl、N沟道mos管T2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4，所述第一电阻Rl的一端与单体电池的正极连接，另一端分别与第二电阻R2的一端和P沟道mos管Tl的漏极D连接，所述第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的一端和P沟道mos管Tl的栅极G连接，所述P沟道mos管Tl的源极S与单体采集芯片的电源输入端V +连接，所述第三电阻R3的另一端与N沟道mos管T2的栅极G连接，所述N沟道mos管T2的漏极D与单体电池的负极连接，所述N沟道mos管T2的源极S通过第四电阻R4与单体电池的负极连接，且所述N沟道mos管T2的源极S连接高压隔离芯片后作为单体电压采集从板的使能控制端Ltc_en，所述控制芯片的控制信号输出端作为单体电压采集从板的控制信号输出端，所述单体采集芯片还通过高压隔离芯片与控制芯片连接。
[0019]本驱动电路通过单体电压采集从板是否采集到单体电压，来识别从板的状态，通过上一个从板输出控制信号，控制当前从板的单体采集芯片的使能控制端Ltc_en从而控制其供电电源的供电与否，从而控制当前从板是否能够采集到单体电压。其中，第一个从板通过BMS主板来控制，其它从板通过上一个从板发出控制信号来控制。
[0020]进一步作为优选的实施方式，所述P沟道mos管Tl采用型号为BSS84的mos管。
[0021]进一步作为优选的实施方式，所述N沟道mos管T2采用型号为2N7002的mos管。
[0022]进一步作为优选的实施方式，所述单体采集芯片采用型号为LTC6804的芯片。
[0023]进一步作为优选的实施方式，所述高压隔离芯片采用型号为ADum5401的芯片。
[0024]以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0025]参照图1，用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。
[0026]如图1所示，BMS主板的控制信号输出端与第一个单体电压采集从板的使能控制端连接，第一个单体电压采集从板的控制信号输出端与第二个单体电压采集从板的使能控制端连接，以此类推，直到倒数第二个单体电压采集从板的控制信号输出端与最后一个单体电压采集从板的使能控制端连接。通过BMS主板的控制信号输出端输出的控制信号控制第一个单体电压采集从板的使能控制端，通过第一个单体电压采集从板的控制信号输出端输出的控制信号控制第二个单体电压采集从板的使能控制端，以此类推。因此，在本驱动电路的初始上电过程中，由BMS主板输出控制信号给第一个单体电压采集从板的使能控制端，使其工作并采集电压数据传输到BMS主板，第一个单体电压采集从板工作后，再输出控制信号给第二个单体电压采集从板的使能控制端，使其工作并采集电压数据传输到BMS主板，因此可以根据各单体电压采集从板发送电压数据的先后顺序对各单体电压采集从板进行区分。由于本驱动电路的多个单体电压采集从板是依次连接进行使能控制的方式，出现故障时，便于进行诊断，而且针对发生故障的单体电压采集从板，可以采用上一个单体电压采集从板对其进行复位操作。
[0027]如图2所示，单体电压采集从板包括控制芯片、高压隔离芯片和用于采集单体电池的电压信号的单体采集芯片，单体采集芯片的使能控制端LTC_EN连接高压隔离芯片后作为单体电压采集从板的使能控制端Ltc_en，控制芯片的控制信号输出端作为单体电压采集从板的控制信号输出端，单体采集芯片还通过高压隔离芯片与控制芯片连接。因为BMS主板和控制芯片的控制信号输出端所输出的控制信号为低电平信号，因此输入到Ltc_en后，需要通过高压隔离芯片转换为高电平信号后再输入到各单体采集芯片的使能控制端LTC_EN。显然的，为了将单体采集芯片采集的电压信号发送到BMS主板，控制芯片还与BMS主板连接，图2中，为了避免连线过于混乱，控制芯片与BMS主板之间的连接线省略，具体连接线情况可参照图3。图2中，电池包包括多个单体电池，每个单体电池配置一个单体电压采集从板进行电压信号采集，每个单体电池可由多个电池模组组成。
[0028]更具体的，参照图3，单体电压采集从板包括控制芯片、高压隔离芯片、单体采集芯片、P沟道mos管Tl、N沟道mos管T2、第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4，第一电阻Rl的一端与单体电池的正极连接，另一端分别与第二电阻R2的一端和P沟道mos管Tl的漏极D连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的一端和P沟道mos管Tl的栅极G连接，P沟道mo s管TI的源极S与单体采集芯片的电源输入端V+连接，第三电阻R3的另一端与N沟道mos管T2的栅极G连接，咐勾道mos管T2的漏极D与单体电池的负极连接，咐勾道mos管T2的源极S通过第四电阻R4与单体电池的负极连接，且N沟道mos管T2的源极S作为单体采集芯片的使能控制端LTC_EN，且LTC_EN连接高压隔离芯片后作为单体电压采集从板的使能控制端Ltc_en，控制芯片的控制信号输出端作为单体电压采集从板的控制信号输出端，单体采集芯片还通过高压隔离芯片与控制芯片连接，控制芯片与BMS主板连接。图3中，单体电池的负极还与接地端GND连接。图3中，当单体采集芯片的使能控制端LTC_EN为低电平时，电流方向由图3中的Vat+流至GND，对单体采集芯片停止供电，当单体采集芯片的使能控制端LTC_EN为高电平时，电流方向由图3中的Vat+流至单体采集芯片的电源输入端V+，对单体采集芯片进行供电，实现使能控制。
[0029]优选的，本实施例中，P沟道mos管Tl采用型号为BSS84的mos管，N沟道mos管T2采用型号为2N7002的mos管，单体采集芯片采用型号为LTC6804的芯片，高压隔离芯片采用型号为ADum5401的芯片。第一电阻Rl的阻值为100Ω，第二电阻R2的阻值为IMΩ，第三电阻R3的阻值为10ΜΩ，第四电阻R4的阻值为1ΜΩ。
[0030]需要注意的是，本实用新型的改进在于驱动电路的各个组成部件以及各个部件之间的连接关系，说明书中提到的任何信号接收、数据传输或控制过程均是基于现有技术的数据处理水平，本实用新型并没有在数据处理方法上有任何改进，本实用新型只涉及结构上的改进，并没有涉及到方法上的改进，更不涉及任何软件上的改进。
[0031]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，包括BMS主板以及多个用于采集单体电池的电压信号的单体电压采集从板，各所述单体电压采集从板之间依次连接，且第一个单体电压采集从板的使能控制端与BMS主板的控制信号输出端连接，剩余的单体电压采集从板中，每个单体电压采集从板的使能控制端均与上一个单体电压采集从板的控制信号输出端连接。2.根据权利要求1所述的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，所述单体电压采集从板包括控制芯片、高压隔离芯片、单体采集芯片、P沟道mos管、N沟道mos管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，所述第一电阻的一端与单体电池的正极连接，另一端分别与第二电阻的一端和P沟道mos管的漏极连接，所述第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端和P沟道mos管的栅极连接，所述P沟道mos管的源极与单体采集芯片的电源输入端连接，所述第三电阻的另一端与N沟道mos管的栅极连接，所述N沟道mos管的漏极与单体电池的负极连接，所述N沟道mos管的源极通过第四电阻与单体电池的负极连接，且所述N沟道mos管的源极连接高压隔离芯片后作为单体电压采集从板的使能控制端，所述控制芯片的控制信号输出端作为单体电压采集从板的控制信号输出端。3.根据权利要求2所述的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，所述P沟道mos管采用型号为BSS84的mos管。4.根据权利要求2所述的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，所述N沟道mos管采用型号为2N7002的mos管。5.根据权利要求2所述的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，所述单体采集芯片采用型号为LTC6804的芯片。6.根据权利要求2所述的用于电池管理系统的一主板多从板驱动电路，其特征在于，所述高压隔离芯片采用型号为ADum5401的芯片。
【文档编号】H02J7/00GK205489641SQ201620114883
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】张伟友, 夏珩, 杨春雷, 张江忠, 韩智
【申请人】广州橙行智动汽车科技有限公司