CN108089137B - 一种电池组电压及温度测量电路的测量方法 - Google Patents

一种电池组电压及温度测量电路的测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，电池组的第一电芯BT1未连接其他电芯的极性端与前端测量芯片的VC0引脚电连接，第一电芯BT1的另一极性端串联热敏电阻后与前端测量芯片的VC1引脚电连接；电池组的其他电芯BTi与第一电芯BT1串联热敏电阻的极性端相同的极性端也均串联热敏电阻后与前端测量芯片的VCi引脚电连接；每个热敏电阻分别设置在其对应的电芯BT附近；前端测量芯片与电池组电连接的相邻的两个VC引脚分别与一组相互串联的第一电阻和控制开关的两端电连接。此测量电路接线简单，接线头少；温度测量不受前端测量芯片的专用温度测量口的限制；且电压测量线上串联热敏电阻，有效避免电压测量线之间相互短路，测量更加安全可靠。

Description

一种电池组电压及温度测量电路的测量方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域，特别涉及一种电池组电压及温度测量电路的测量方法。
背景技术
目前电池管理系统中，电池组是由多个电池串联组成的。通常利用前端测量芯片直接测量电池电芯的电压和温度；但是此方案存在以下缺点：电压测量线和温度测量线相对独立，需要分别走线，接线复杂，接线头较多；前端测量芯片的专用温度测量口比较少，一般少于电压测量口的数量，如果每个电芯都加温度传感器，温度测量口的数量不够。
发明内容
本发明目的是提供一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，解决现有技术中存在的上述问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，包括前端测量芯片和多个热敏电阻；电池组的第一电芯BT1未连接其他电芯的极性端与所述前端测量芯片的VC0引脚电连接，第一电芯BT1的另一极性端串联所述热敏电阻后与所述前端测量芯片的VC1引脚电连接；电池组的其他电芯BTi与所述第一电芯BT1串联所述热敏电阻的极性端相同的极性端也均串联所述热敏电阻后与所述前端测量芯片的VCi引脚电连接，其中，i∈(2,3……N)，N为电池组的电芯BT的个数；每个所述热敏电阻分别设置在其对应的电芯BT附近；还包括多组相互串联的第一电阻和控制开关，所述前端测量芯片与电池组电连接的相邻的两个VC引脚分别与一组所述相互串联的第一电阻和控制开关的两端电连接。
本发明的有益效果是：仅需对电压测量线进行走线，实现N个电池组成的电池组的电压及温度测量，仅需N+1条测量线路，测量电路接线简单，接线头少；温度测量不受前端测量芯片的专用温度测量口的限制；且电压测量线上串联热敏电阻，有效避免电压测量线之间相互短路，测量更加安全可靠。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述控制开关包括光电耦合器、第二电阻、VCC端和SW端；所述光电耦合器的光敏三极管的C端和E端两个极性端的一个极性端与所述控制开关对应的所述前端测量芯片的VC引脚电连接，另一个极性端与所述控制开关对应的所述第一电阻串联；所述光电耦合器的发光二极管的阳极与VCC端电连接，阴极串联所述第二电阻后与所述SW端电连接；其中，VCC端为高电平端；SW端为控制端，可接入高电平或低电平。
进一步，所述光电耦合器的型号为LTV217C。
进一步，所述前端测量芯片的型号为BQ76920。
附图说明
图1为本发明一种电池组电压及温度测量电路电池组串联两个电芯BT的电路示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、前端测量芯片，2、热敏电阻，3、电池组，4、第一电阻，5、控制开关，51、光电耦合器，511、光敏三极管，512、发光二极管，52、第二电阻。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，包括前端测量芯片1和多个热敏电阻2；电池组3的第一电芯BT1未连接其他电芯的极性端与所述前端测量芯片1的VC0引脚电连接，第一电芯BT1的另一极性端串联所述热敏电阻2后与所述前端测量芯片1的VC1引脚电连接；电池组3的其他电芯BTi与所述第一电芯BT1串联所述热敏电阻2的极性端相同的极性端也均串联所述热敏电阻2后与所述前端测量芯片1的VCi引脚电连接，其中，i∈(2,3……N)，N为电池组3的电芯BT的个数；每个所述热敏电阻2分别设置在其对应的电芯BT附近；还包括多组相互串联的第一电阻4和控制开关5，所述前端测量芯片1与电池组3电连接的相邻的两个VC引脚分别与一组所述相互串联的第一电阻4和控制开关5的两端电连接。
所述控制开关5包括光电耦合器51、第二电阻52、VCC端和SW端；所述光电耦合器51的光敏三极管511的C端和E端两个极性端的一个极性端与所述控制开关5对应的所述前端测量芯片1的VC引脚电连接，另一个极性端与所述控制开关5对应的所述第一电阻4串联；所述光电耦合器51的发光二极管512的阳极与VCC端电连接，阴极串联所述第二电阻52后与所述SW端电连接；其中，VCC端为高电平端；SW端为控制端，可接入高电平或低电平。具体实施中，所有控制开关5的VCC端可以共用。
所述光电耦合器51的型号为LTV217C。
所述前端测量芯片1的型号为BQ76920。
实施例如图1所示，电池组3具有第一电芯BT1和第二电芯BT2两个电芯，BT1的负极接地；则第一电芯BT1的电压根据如下方式获得：
将第一电芯BT1对应的SW端接入高电平，则第一电芯BT1对应的光电耦合器51断开，由于热敏电阻2的阻值极小，故可将此状态下前端测量芯片1的VC1引脚测量到的电压VC11等效为第一电芯BT1的电压。
第一电芯BT1的温度根据如下方式获得：将第一电芯BT1对应的SW端接入低电平，则第一电芯BT1对应的光电耦合器51闭合，此状态下前端测量芯片1的VC1引脚测量到的电压VC12为第一电芯BT1对应的第一电阻4两端的电压；则根据如下第一公式可计算得第一电芯BT1对应的热敏电阻2的阻值；根据此阻值查询此型号热敏电阻的阻值与温度对应表，即可获知第一电芯BT1对应的热敏电阻2的温度，由于第一电芯BT1对应的热敏电阻2设置在第一电芯BT1附近，故可将此温度值等效为第一电芯BT1的温度；
第一公式如下所示：
R2＝((VC11-VC12)/VC12)*R1
其中，R1为第一电芯BT1对应的第一电阻4的阻值，此阻值为已知值；R2为第一电芯BT1对应的热敏电阻2的阻值，此阻值随温度变化而变化，为求解值。
第二电芯BT2的电压根据如下方式获得：将第二电芯BT2对应的SW端接入高电平，则第二电芯BT2对应的光电耦合器51断开，由于热敏电阻2的阻值极小，故可将此状态下前端测量芯片1的VC2引脚测量到的电压VC21与VC1引脚测量到的电压VC13的差值等效为第二电芯BT2的电压。
第二电芯BT2的温度根据如下方式获得：将第二电芯BT2对应的SW端接入低电平，则第二电芯BT2对应的光电耦合器51闭合，此状态下前端测量芯片1的VC2引脚测量到的电压VC22与VC1引脚测量到的电压VC14的差值为第二电芯BT2对应的第一电阻4两端的电压；则根据如下第二公式可计算得第二电芯BT2对应的热敏电阻2的阻值；根据此阻值查询此型号热敏电阻的阻值与温度对应表，即可获知第二电芯BT2对应的热敏电阻2的温度，由于第二电芯BT2对应的热敏电阻2设置在第二电芯BT2附近，故可将此温度值等效为第二电芯BT2的温度；
第二公式如下所示：
R4＝(((VC21-VC13)-(VC22-VC14))/(VC22-VC14))*R3-R2
其中，R3为第二电芯BT2对应的第一电阻4的阻值，此阻值为已知值；R4为第二电芯BT2对应的热敏电阻2的阻值，此阻值随温度变化而变化，为求解值。
通过在电压测量线上串联热敏电阻2，并将热敏电阻2设置在对应的电池组3电芯附近；利用前端测量芯片1的电压测量口实现电芯电压测量的同时，计算出热敏电阻2的阻值，从而获知热敏电阻2的温度，进而获知电芯的温度；此电池组电压及温度测量电路，仅需对电压测量线进行走线，实现N个电池组成的电池组的电压及温度测量，仅需N+1条测量线路，测量电路接线简单，接线头少；温度测量不受前端测量芯片1的专用温度测量口的限制；且电压测量线上串联热敏电阻2，有效避免电压测量线之间相互短路，测量更加安全可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，其特征在于，包括前端测量芯片(1)和多个热敏电阻(2)；电池组(3)的第一电芯BT1未连接其他电芯的极性端与所述前端测量芯片(1)的VC0引脚电连接，第一电芯BT1的另一极性端串联所述热敏电阻(2)后与所述前端测量芯片(1)的VC1引脚电连接；电池组(3)的其他电芯BTi与所述第一电芯BT1串联所述热敏电阻(2)的极性端相同的极性端也均串联所述热敏电阻(2)后与所述前端测量芯片(1)的VCi引脚电连接，其中，i∈(2,3……N)，N为电池组(3)的电芯BT的个数；每个所述热敏电阻(2)分别设置在其对应的电芯BT附近；还包括多组相互串联的第一电阻(4)和控制开关(5)，所述前端测量芯片(1)与电池组(3)电连接的相邻的两个VC引脚分别与一组所述相互串联的第一电阻(4)和控制开关(5)的两端电连接；
所述控制开关(5)包括光电耦合器(51)、第二电阻(52)、VCC端和SW端；所述光电耦合器(51)的光敏三极管(511)的C端和E端两个极性端的一个极性端与所述控制开关(5)对应的所述前端测量芯片(1)的VC引脚电连接，另一个极性端与所述控制开关(5)对应的所述第一电阻(4)串联；所述光电耦合器(51)的发光二极管(512)的阳极与VCC端电连接，阴极串联所述第二电阻(52)后与所述SW端电连接；其中，VCC端为高电平端；SW端为控制端，可接入高电平或低电平；
电池组(3)具有第一电芯BT1和第二电芯BT2两个电芯，BT1的负极接地；则第一电芯BT1的电压根据如下方式获得：
将第一电芯BT1对应的SW端接入高电平，则第一电芯BT1对应的光电耦合器(51)断开，由于热敏电阻(2)的阻值极小，故可将此状态下前端测量芯片(1)的VC1引脚测量到的电压VC11等效为第一电芯BT1的电压；
第一电芯BT1的温度根据如下方式获得：将第一电芯BT1对应的SW端接入低电平，则第一电芯BT1对应的光电耦合器(51)闭合，此状态下前端测量芯片(1)的VC1引脚测量到的电压VC12为第一电芯BT1对应的第一电阻(4)两端的电压；则根据如下第一公式可计算得第一电芯BT1对应的热敏电阻(2)的阻值；根据此阻值查询此型号热敏电阻的阻值与温度对应表，即可获知第一电芯BT1对应的热敏电阻(2)的温度，由于第一电芯BT1对应的热敏电阻(2)设置在第一电芯BT1附近，故可将此温度值等效为第一电芯BT1的温度；
第一公式如下所示：
R2＝((VC11-VC12)/VC12)*R1；
其中，R1为第一电芯BT1对应的第一电阻(4)的阻值，此阻值为已知值；R2为第一电芯BT1对应的热敏电阻(2)的阻值，此阻值随温度变化而变化，为求解值。
2.根据权利要求1所述一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，其特征在于，所述光电耦合器(51)的型号为LTV217C。
3.根据权利要求1至2任一所述一种电池组电压及温度测量电路的测量方法，其特征在于，所述前端测量芯片(1)的型号为BQ76920。
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