CN203759216U - 一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，包括多块动力电池单体，多块动力电池单体输出端连接有电池分压模块，电池分压模块输出与多路开关模块连接，多路开关模块输出与线性隔离模块连接，线性隔离模块电源端与电源隔离模块连接，线性隔离模块输出与中央处理单元模块的AD采集模块连接，中央处理单元模块输出与CAN线接口模块连接，CAN线接口模块输出端与电池管理系统中央控制器连接。本实用新型的有益效果为：能够实现电池管理系统中，高压区电池单体电压与低压区的AD采集及处理电路的有效隔离，实现对高压区电池单体电压的实时快速的采集工作，采集结果精确，具备结构简单，稳定性好，性价比高等特点。

Description

一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路。

背景技术

目前，由于燃油汽车对环境的污染以及国际石油价格的不断攀高，纯电动汽车作为绿色新能源技术的一个分支，具有零排放、噪声低、结构相对简单、可以实现交通能源来源多元化等优点，逐渐为人们所关注，市场份额也逐年增加。但是目前纯电动汽车的电池管理系统中单体电压采集方案较少，方案复杂，成本较高，无法满足大批量应用的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，包括多块动力电池单体，所述多块动力电池单体输出端连接有电池分压模块，所述电池分压模块输出端与多路开关模块连接，所述多路开关模块输出端与线性隔离模块连接，所述线性隔离模块电源端与电源隔离模块连接，所述线性隔离模块输出端与中央处理单元模块的AD采集模块连接，所述中央处理单元模块输出端与CAN线接口模块连接，所述CAN线接口模块输出端与电池管理系统中央控制器连接。

进一步的，所述电池分压模块由多个分压电阻连接组成。

进一步的，所述多路开关模块由多路开关模块芯片CD4052及外围电路连接构成。

进一步的，所述线性隔离模块由线性光耦模块HCPL-7520及外围电路连接组成。

进一步的，所述电源隔离模块由B05051W模块及外围电路连接组成。

进一步的，所述中央处理单元模块由单片机SPC5643L处理器及外围电路连接组成。

本实用新型的有益效果为：能够实现电池管理系统中，高压区电池单体电压与低压区的AD采集及处理电路的有效隔离，实现对高压区电池单体电压的实时快速的采集工作，采集结果精确，具备结构简单，稳定性好，性价比高等特点。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的电路示意框图；

图2是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的电池分压模块的电路原理图；

图3是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的多路开关模块的电路原理图；

图4是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的线性隔离模块的电路原理图；

图5是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的电源隔离模块的电路原理图；

图6是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的CAN线接口模块的电路原理图；

图7是本实用新型实施例所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路的AD采集模块及中央处理单元模块的电路原理图。

图中：

1、动力电池单体；2、电池分压模块；3、多路开关模块；4、线性隔离模块；5、电源隔离模块；6、中央处理单元模块；7、AD采集模块；8、CAN线接口模块；9、电池管理系统中央控制器。

具体实施方式

如图1-7所示，本实用新型实施例所述的一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，包括多块动力电池单体1，所述多块动力电池单体1输出端连接有电池分压模块2，所述电池分压模块2输出端与多路开关模块3连接，所述多路开关模块3输出端与线性隔离模块4连接，所述线性隔离模块4电源端与电源隔离模块5连接，所述线性隔离模块4输出端与中央处理单元模块6的AD采集模块7连接，所述中央处理单元模块6输出端与CAN线接口模块8连接，所述CAN线接口模块8输出端与电池管理系统中央控制器9连接；所述电池分压模块2由多个分压电阻连接组成；所述多路开关模块3由多路开关模块芯片CD4052及外围电路连接构成；所述线性隔离模块4由线性光耦模块HCPL-7520及外围电路连接组成；所述电源隔离模块5由B05051W模块及外围电路连接组成；所述中央处理单元模块6由单片机SPC5643L处理器及外围电路连接组成。

具体使用时，纯电动汽车电池管理系统高压部分电池单体电压采集的设计电路包含电池分压模块、多路开关模块、线性隔离模块、电源隔离模块、AD采集模块以及中央处理单元模块几部分组成。 电池单体分压模块由3个高精度大阻值分压电阻组成。多路开关模块芯片CD4052及外围电路构成。 线性隔离模块由耐高压的线性光欧模块HCPL-7520及外围电路组成。电源隔离模块由B05051W模块及外围电路组成。AD采集模块及中央处理单元由飞思卡尔汽车级双核32位单片机SPC5643L处理器及外围电路组成。

利用电池单体分压模块将电池单体电压采集电路与电池单体之间串接3个高精度大阻值的分压电阻，使单体电压采集模块与电池单体之间做大阻值电阻隔离，使电池单体的正负极之间串接一组较大的电阻，提高采集高压区电池单体电压的安全性。然后利用多路开关模块将多个电池单体电压分别接入线性隔离模块，而线性隔离模块的供电电压有一个DC-DC隔离电源模块提供，可以耐压1500V。 电池单体电压通过线性隔离模块的隔离放大作用，进入低压系统，连接到中央处理单元模块上的AD采集通道。完成电池单体电压的采集工作，后经过中央处理单元模块转换成数字信息通过CAN总线模块传输到CAN总线上，供电池管理系统的中央处理控制器实时采集。

从多路电池单体的正负极引出一路采集用线束，接入电池分压模块中，通过电池分压模块中的大阻值电阻与电池单体之间做限流隔离，避免操作过程中发生电池单体短路的事故。并做初步隔离。然后电压信号通过多路开关模块的切换功能，分时接入线性隔离模块，线性隔离模块将电压信号隔离放大后接入低压区的AD采集模块中，通过中央处理器处理后，经过CAN总线接口模块发送到CAN总线上供电池管理系统的中央处理控制器采集处理。

本实用新型涉及一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，主要解决目前纯电动汽车电池管理系统中高压部分电池单体电压采集的难点，要解决的技术问题在于纯电动汽车电池管理系统高压部分电池单体电压采集的困难，采用隔离采集方法，精确采集电池单体电压，属于汽车新能源技术领域，采用电压分压、隔离采集、线性放大等手段对电池单体电压进行精确采集，具备结构简单，稳定性好，性价比高等特点。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，包括多块动力电池单体（1），其特征在于：所述多块动力电池单体（1）输出端连接有电池分压模块（2），所述电池分压模块（2）输出端与多路开关模块（3）连接，所述多路开关模块（3）输出端与线性隔离模块（4）连接，所述线性隔离模块（4）电源端与电源隔离模块（5）连接，所述线性隔离模块（4）输出端与中央处理单元模块（6）的AD采集模块（7）连接，所述中央处理单元模块（6）输出端与CAN线接口模块（8）连接，所述CAN线接口模块（8）输出端与电池管理系统中央控制器（9）连接。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，其特征在于：所述电池分压模块（2）由多个分压电阻连接组成。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，其特征在于：所述多路开关模块（3）由多路开关模块芯片CD4052及外围电路连接构成。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，其特征在于：所述线性隔离模块（4）由线性光耦模块HCPL-7520及外围电路连接组成。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，其特征在于：所述电源隔离模块（5）由B05051W模块及外围电路连接组成。

6.根据权利要求5所述的纯电动汽车电池管理系统中单体电芯电压采集电路，其特征在于：所述中央处理单元模块（6）由单片机SPC5643L处理器及外围电路连接组成。