CN111660813A - 电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车 - Google Patents

电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车，电池高压检测装置包括：彼此分离设置的高压检测模块和主控制器。高压检测模块包括：采集电路、从控制器和第一无线通讯模块。采集电路采集电池的高压回路的电信号，并将电信号转换为数字信号并传送至从控制器。主控制器具有第二无线通讯模块，第二无线通讯模块接收来自第一无线通讯模块的数字信号。由于电池高压检测装置将高压检测模块和主控制器设置于不同的电路板上，这种结构的设置相比于将高压检测模块和主控制器设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压检测模块对主控制器的电磁干扰。使得主控制器计算出的高压回路的电压值也较为精准，保证了汽车的安全稳定运行。

Description

电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车。
背景技术
随着新能源技术的不断推进，在汽车行业的应用也越来越广泛。在电动汽车组成的关键零部件当中，电池模块作为动力装置是电动汽车重要的组成之一，它的高压回路部分更是核心中的核心。
电动车的高压回路工作状况如何是电动车能够正常行驶的关键，其关系到整车的安全和正常行驶，因此对于电池高压回路的检测必须予以重视。目前对于电动车的高压回路的检测是利用高压检测电路和主控处理器设置于同一个电路板上，高压检测电路将检测到的高压信号通过分压电阻转换为低压信号后传输至主控处理器，由主控处理器对低压信号进行分压比例放大后得到高压回路的电压值，但是在高压检测电路传输低压信号至主控处理器时，高压检测电路会对主控处理器造成电磁干扰并会将其他的杂波信号同步的传输至主控处理器，导致主控处理器接收到的低压信号失真或者掺杂杂波信号，特别是在高压线路接通和断开的瞬间容易产生较大的电磁干扰信号，导致主控处理器工作不稳定，影响汽车的安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中高压检测电路传输至主控处理器时的低压信号失真或者掺杂杂波信号导致计算出的高压回路的电压、电流值不精准，进一步导致主控处理器工作不稳定的问题。因此，本发明提供一种电池高压检测装置、电池、动力系统及汽车，在传输低压信号至主控制器时，避免了低压信号失真以及掺杂杂波信号而导致计算出的高压回路的电压和电流值不精准的问题。
为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种电池高压检测装置，包括：彼此分离设置的高压检测模块和主控制器；其中
所述高压检测模块包括：采集电路、从控制器和第一无线通讯模块；并且
所述采集电路采集电池的高压回路的电信号，并将所述电信号转换为数字信号传送至所述处理器，所述电信号包括电压信号和电流信号；
所述从控制器与所述第一无线通讯模块连接，将接收到的所述电信号通过所述第一无线通讯模块传输至所述控制器；
所述主控制器具有第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块接收来自所述第一无线通讯模块的所述电信号，并利用所述电信号计算所述高压回路的电压值。
采用上述技术方案，将高压检测模块和控制器设置于不同的电路板上，相比于将高压检测模块和主控制器设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压线束从高压电器盒连接到低压信号处理模块对控制器的电磁干扰。
另外，高压检测模块和主控制器之间通过无线通讯的方式进行通讯，进一步避免了高压检测模块对主控制器造成电磁干扰而导致信号失真的情况，主控制器计算出的高压回路的电压值也较为精准，保证了汽车的安全稳定运行。
进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置，所述采集电路包括分压电阻、分流器和模数转换器；
所述分压电阻接入所述高压回路中；
所述分流器连接在整车动力电源线上；
所述模数转换器器与所述分压电阻和分流器连接，用于将所述分压电阻和所述分流器处的低电压信号转换为所述数字信号。采用上述技术方案，由于分压电阻、分流器和模数转换器均为本领域技术人员常见的电压检测部件，本实施方式通过设置分压电阻、分流器和模数转换器以构成采集电路，可使得采集电路更加方便加工制造。
进一步地,本发明的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置,所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为无线蓝牙模块，所述高压检测模块与所述控制器之间的通讯方式为无线蓝牙通讯。
采用上述技术方案，由于无线蓝牙模块具有信息传递稳定的优点，本实施方式中将第一无线通讯模块和第二无线通讯设置为无线蓝牙模块可进一步提高电池高压检测装置的工作的稳定性。
进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为ZigBee无线通讯模块，所述高压检测模块与所述控制器之间的通讯方式为ZigBee无线通讯。
采用上述技术方案，由于ZigBee无线通讯模块具有接收灵敏度高、低功耗的优点，本实施方式中的第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均为ZigBee无线通讯模块，可使得电池高压检测装置更加节能。
进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为Lora无线通讯模块，所述高压检测模块与所述控制器之间的通讯方式为Lora无线通讯。
采用上述技术方案，由于Lora无线通讯模块具有接收灵敏度高、低功耗的优点，本实施方式中的第一无线通讯模块和第二无线通讯模块均为Lora无线通讯模块，可使得电池高压检测装置更加节能、稳定。
本发明还提供一种电池，包括：电池本体和电池高压检测装置，所述电池高压检测装置中的高压检测模块与所述电池本体连接。
采用上述技术方案，由于本实施方式中的电池包括上述结构的电池高压检测装置，该电池高压检测装置将高压检测模块和主控制器设置于不同的电路板上，相比于将高压检测模块和主控制器设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压检测模块对控制器的电磁干扰。进而可以提高本实施方式中的电池工作性能的稳定性。
本发明还提供一种动力系统，包括：驱动电动机和电池，所述电池与所述驱动电动机连接，用于为所述驱动电动机提供电能。
采用上述技术方案，由于本实施方式中的动力系统包括上述结构的电池，该电池中的高压检测装置中的高压检测模块和主控制器设置于不同的电路板上，可避免高压检测模块对主控制器的电磁干扰，以使电池的工作性能较为稳定，通过这种结构的电池为驱动电动机提供电能，可使得动力系统的工作性能较为稳定。
本发明还提供一种汽车，包括动力系统。
采用上述技术方案，由于该动力系统具有工作性能稳定的优点，进而可使得汽车在行驶过程中的稳定性更好。
另外，本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的电池高压检测装置的结构示意图。
附图标记说明：
100：电池高压检测装置；
110：高压检测模块；111：采集电路；1111：分压电阻；1112：模数转换器；1113：分流器；112：从控制器；113：第一无线通讯模块；
120：主控制器；121：第二无线通讯模块；
200：电池。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1：
本实施例的一种实施方式公开了一种电池高压检测装置，如图1所示，电池高压检测装置100包括：彼此分离设置的高压检测模块110和主控制器120。
具体的，在本实施方式中，高压检测模块110包括：采集电路111、从控制器112和第一无线通讯模块113。
更为具体的，在本实施方式中，采集电路111采集电池200的高压回路的电信号，并将电信号传送至从控制器112，电信号包括电压信号和电流信号。
更为具体的，在本实施方式中，从控制器112与第一无线通讯模块113连接，将接收到的电信号通过第一无线通讯模块113传输至主控制器120。
更为具体的，在本实施方式中，主控制器120具有第二无线通讯模块121，第二无线通讯模块121接收来自第一无线通讯模块113的电信号，并利用电信号计算高压回路的电压值。
更为具体的，在本实施方式中，高压回路是指电池回路中电压较高的回路，其高压信号可能是200V，也可能是300V，针对不同的电池来说，其高压回路中的信号也不相同。
更为具体的，在本实施方式中，从控制器112可以是本领域技术人员常见的51单片机、ARM内核单片机或DSP处理器等各种型号微控制器中的任意一种，主控制器120可以是本领域技术人员常见的51单片机、ARM内核单片机或DSP处理器中的任意一种，其具体均可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
更为具体的，在本实施方式中，采集电路111、第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121具体具体结构及型号在下文进行解释，此处不做过多说明。
更为具体的，在本实施方式中，由于电池高压检测装置100将高压检测模块110和主控制器120设置于不同的电路板上，这种结构的设置相比于将高压检测模块110和主控制器120设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压检测模块110对主控制器120的电磁干扰。
更为具体的，在本实施方式中，高压检测模块110和主控制器120之间通过无线通讯的方式进行通讯，进一步避免了高压检测模块110对主控制器120造成电磁干扰而导致信号失真的情况，主控制器120工作也更稳定，保证了汽车的安全稳定运行。
进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置100，采集电路111包括分压电阻1111和分流器1113和模数转换器1112，分压电阻1111和分流器1113接入高压回路中；分流器1113连接在整车的动力电源线上，模数转换器1112与分压电阻1111和分流器1113连接，用于采集分压电阻1111和分流器1113处的低电压信号。
具体的，在本实施方式中，由于分压电阻1111和分流器1113和模数转换器1112均为本领域技术人员常见的电压检测部件，本实施方式通过设置分压电阻1111和分流器1113和模数转换器1112以构成采集电路111，可使得采集电路111更加方便加工制造。
更为具体的，在本实施方式中，分压电阻1111和分流器1113可以是本领域技术人员常见的高精密分压电阻、或者用霍尔电压传感器替代分压电阻1111等各种电压采样方案中的任意一种，总电流的检测可以是本领域技术人员常见的分流器、或者用霍尔传感器替代分流器等各种电流采样方案中的任意一种；模数转换器1112可以是本领域技术人员常见的运放加模数转换器一体式、或者运放与模数转换器集成在一个芯片内的模数转换器等各种型号模数转换器中的任意一种，其具体均可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
更为具体的，在本实施方式中，低电压信号是指相比于高电压信号低很多的电压。
进一步地,本实施例的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置100,第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121均为无线蓝牙模块，高压检测模块110与主控制器120之间的通讯方式为无线蓝牙通讯。
具体的，在本实施方式中，由于无线蓝牙模块具有信息传递稳定的优点，本实施方式中将第一无线通讯模块113和第二无线通讯设置为无线蓝牙模块可进一步提高电池高压检测装置100的工作的稳定性。
更为具体的，在本实施方式中，无线蓝牙模块可以设置为RDA蓝牙模块、HC05蓝牙模块等各种型号蓝牙模块中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置100，第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121均为ZigBee无线通讯模块，高压检测模块110与主控制器120之间的通讯方式为ZigBee无线通讯。
具体的，在本实施方式中，由于ZigBee无线通讯模块具有灵敏度高、低功耗的优点，本实施方式中的第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121均为ZigBee无线通讯模块，可使得电池高压检测装置100更加节能、稳定。
更为具体的，在本实施方式中，ZigBee无线通讯模块可以是本领域技术人员常见的T2U06B1型号的ZigBee无线通讯模块、ZigBee1080无线通讯模块等各种型号ZigBee无线通讯模块中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电池高压检测装置100，第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121均为Lora无线通讯模块，高压检测模块110与主控制器120之间的通讯方式为Lora无线通讯。
具体的，在本实施方式中，由于Lora无线通讯模块具有灵敏度高、低功耗的优点，本实施方式中的第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121均为Lora无线通讯模块，可使得电池高压检测装置100更加节能、稳定。
更为具体的，在本实施方式中，Lora无线通讯模块可以是本领域技术人员常见的SX1278型号的Lora无线通讯模块、SX1268模块等各种型号Lora无线通讯模块中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
更为具体的，在本实施方式中，第一无线通讯模块113和第二无线通讯模块121也可以是通过wifi、和SmartMesh等无线通讯方式实现，还可以是其他形式的无线通讯方式，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
更为具体的，在本实施方式中，模数转换器可以是本领域技术人员常见的S32K144、TC275等各种型号中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
本实施例公开了一种电池高压检测装置100，包括：彼此分离设置的高压检测模块110和主控制器120。高压检测模块110包括：采集电路111、从控制器112和第一无线通讯模块113。采集电路111采集电池的高压回路的电信号，并将电信号转换为数字信号后传送至从控制器112。从控制器112与第一无线通讯模块113连接，将接收到的电信号通过第一无线通讯模块113传输至主控制器120。主控制器120具有第二无线通讯模块121，第二无线通讯模块121接收来自第一无线通讯模块113的电信号，并利用电信号计算高压回路的电压值。由于电池高压检测装置100将高压检测模块110和主控制器120设置于不同的电路板上，这种结构的设置相比于将高压检测模块110和主控制器120设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压检测模块110对主控制器120的电磁干扰。高压检测模块110和主控制器120之间通过无线通讯的方式进行通讯，进一步避免了高压检测模块110对主控制器120造成电磁干扰而导致信号失真的情况，主控制器120计算出的高压回路的电压值也较为精准，保证了汽车的安全稳定运行。
进一步地，本实施例提供的电池高压检测装置100可用于不同型号的电池上，其具体使用场景可根据实际需求设定，本实施例对此不做限定。
实施例2：
本实施例提供一种电池，如实施例1中的图1所示，该电池包括电池本体和实施例1中的电池高压检测装置100，电池高压检测装置100中的高压检测模块110与电池本体连接，用于检测该电池中的高压信号。
具体的，由于该电池包括实施例1中的电池高压检测装置100，该电池高压检测装置100将高压检测模块110和主控制器120设置于不同的电路板上，相比于将高压检测模块110和主控制器120设置于同一个电路板上的方式而言，避免了高压检测模块110对主控制器120的电磁干扰。进而可以提高本实施例中的电池工作性能的稳定性。
实施例3：
本实施例提供一种动力系统，包括：驱动电动机和实施例2中的电池，电池与驱动电动机连接，用于为驱动电动机提供电能。
具体的，由于该动力系统包括实施例2中的电池，如实施例1中的图1所示，且该电池中的高压检测装置高压检测模块110和主控制器120设置于不同的电路板上，可避免高压检测模块110对主控制器120的电磁干扰，以使电池的工作性能较为稳定，通过这种结构的电池为驱动电动机提供电能，可使得动力系统的工作性能较为稳定。
更为具体的，在本实施例中，驱动电动机可以是伺服电机、步进电机等各种型号电机中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
实施例4：
本实施例提供一种汽车，包括实施例3中的动力系统。
具体的，由于实施例3中的动力系统，如实施例1中的图1所示，电池的高压检测装置中的高压检测模块110和主控制器120设置于不同的电路板上，可避免高压检测模块110对主控制器120的电磁干扰，以使电池的工作性能较为稳定，通过这种结构的电池为驱动电动机提供电能，可使得动力系统的工作性能较为稳定。进而可使得汽车在行驶过程中的稳定性更好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种电池高压检测装置，其特征在于，包括：彼此分离设置的高压检测模块和主控制器；其中
所述高压检测模块包括：采集电路、从控制器和第一无线通讯模块；并且
所述采集电路采集电池的高压回路的电信号，并将所述电信号转换为数字信号传送至所述从控制器，所述电信号包括电压信号和电流信号；
所述从控制器与所述第一无线通讯模块连接，将接收到的所述电信号通过所述第一无线通讯模块传输至所述主控制器；
所述主控制器具有第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块接收来自所述第一无线通讯模块的所述电信号，并利用所述电信号计算所述高压回路的电压值。
2.如权利要求1所述的电池高压检测装置，其特征在于，所述采集电路包括分压电阻、分流器和模数转换器；
所述分压电阻和所述分流器接入所述高压回路中；
所述分流器连接在整车的动力电源线上；
所述模数转换器分别与所述分压电阻和所述分流器连接，用于将所述分压电阻和所述分流器处的低电压信号转换为所述数字信号。
3.如权利要求1或2所述的电池高压检测装置，其特征在于，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为无线蓝牙模块，所述高压检测模块与所述主控制器之间的通讯方式为无线蓝牙通讯。
4.如权利要求1或2所述的电池高压检测装置，其特征在于，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为ZigBee无线通讯模块，所述高压检测模块与所述主控制器之间的通讯方式为ZigBee无线通讯。
5.如权利要求1或2所述的电池高压检测装置，其特征在于，所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块均为Lora无线通讯模块，所述高压检测模块与所述主控制器之间的通讯方式为Lora无线通讯。
6.一种电池，包括：电池本体，其特征在于，还包括如权利要求1-6任意一项所述的电池高压检测装置，所述电池高压检测装置中的高压检测模块与所述电池本体连接。
7.一种动力系统，包括：驱动电动机，其特征在于，还包括如权利要求7所述的电池，所述电池与所述驱动电动机连接，用于为所述驱动电动机提供电能。
8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的动力系统。
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