CN210626629U

CN210626629U - 锂电池多芯片集成ic电压采集自校正电路

Info

Publication number: CN210626629U
Application number: CN201921078419.3U
Authority: CN
Inventors: 黄晶晶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-05-26
Anticipated expiration: 2029-07-10

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路用于采集锂电池包的电压信号；其特征是，包括N个电芯集成采样芯片，2N个光继电器，放大电路和MCU；锂电池包包括N个电池模组，每个电池模组均包括若干个单体电池，所述电池模组的各个单体电池的正极和负极均与对应的电芯集成采样芯片电路电连接。本实用新型具有可以提高BMS内部的单体电池的电压采集精度；可以提高目前市面上工业级采样芯片的采样精度，使之达到汽车级标准的特点。

Description

锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池电压采集技术领域，尤其是涉及一种锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路。

背景技术

目前锂电池中的BMS通常采用集成芯片采集单体电池的电压，但是集成芯片采集到的单体电池的电压误差较大，特别是多片之间存在正负统一性偏差，无法满足汽车SOC、SOH复杂算法的应用场景。部分工业级采样芯片的采样精度，也无法满足铁锂电池的工业级标准的应用要求。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的集成芯片采集到的单体电池的电压误差较大的不足，提供了一种锂电池多芯片集成电压采集自校正电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路用于采集锂电池包的单体电压信号；包括N个电芯集成采样芯片，2N个光继电器，放大电路和MCU；N≥2，锂电池包包括N个电池模组，每个电池模组均包括若干个单体电池，所述电池模组的各个单体电池的正极和负极均与对应的电芯集成采样芯片电路电连接，所述电池模组的一个单体电池的正极和负极分别与两个光继电器连接，两个光继电器均与放大电路的信号输入端电连接，每个光继电器的I/O驱动端均与MCU的I/O驱动端电连接，放大电路的信号输出端与MCU的A/D转换电路电连接。

因为温度和生产工艺等原因，集成芯片在电压采样过程中，各个单体电池的电压采集精度差异较大，特别是芯片之间，本实用新型可以提高BMS内部的单体电池的电压采集精度；可以提高目前市面上工业级采样芯片的采样精度，使之达到汽车级测量精度；可以对软硬件进行冗余设计，可以使BMS在磷酸铁锂上的应用OCV-SOC标定更精确，提高SOC精度。

作为优选，放大电路包括放大器E1，放大器E2，电容C1，电阻 R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6和电阻R7；电阻 R1一端与电容C1一端电连接，电容C1另一端与电阻R3一端电连接，电阻R3另一端分别与电阻R4一端和放大器F1的反相输入端电连接，放大器E1的同相输入端通过电阻R2接地。

作为优选，放大器E1的输出端与电阻R5一端电连接，电阻R5 另一端分别与电阻R7一端和放大器E2的反相输入端电连接，电阻 R7另一端与放大器E2的输出端电连接，放大器E2的同相输入端通过电阻R6接地。

作为优选，光继电器的型号为松下AQW218。光继电器也可以采用台湾拓伟。

作为优选，电压采样芯片的型号为LTC6803、Max17823或OZ7717 等。

作为优选，MCU的型号为FS32K144。FS32K144为带有12位以上AD分辨率的MCU。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可以提高BMS内部的单体电池的电压采集精度；可以提高目前市面上工业级采样芯片的采样精度，使之达到汽车级测量精度；可以对软硬件进行冗余设计，可以使 BMS在磷酸铁锂上的应用OCV-SOC标准更精确，提高SOC精度。

附图说明

图1是本实用新型的一种原理框图；

图2是本实用新型的放大电路的一种电路图。

图中：电芯集成采样芯片1、光继电器2、放大电路3、MCU 4、电池模组5、单体电池51。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路用于采集锂电池包的电压信号；包括10个电芯集成采样芯片1，20个光继电器2，放大电路3和MCU4；锂电池包包括10个电池模组5，每个电池模组均包括多个单体电池51，电池模组的各个单体电池的正极和负极均与对应的电芯集成采样芯片电路电连接，所述电池模组的一个单体电池的正极和负极分别与两个光继电器连接，两个光继电器均与放大电路的信号输入端电连接，每个光继电器的I/O驱动端均与MCU的I/O 驱动端电连接，放大电路的信号输出端与MCU的A/D转换电路电连接。

光继电器的型号为松下AQW218，电压采样芯片的型号为LTC6803 或Max17823，MCU的型号为FS32K144。

如图2所示，放大电路包括放大器E1，放大器E2，电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6和电阻R7；电阻R1一端与电容C1一端电连接，电容C1另一端与电阻R3一端电连接，电阻R3另一端分别与电阻R4一端和放大器E1的反相输入端电连接，放大器E1的同相输入端通过电阻R2接地。

放大器E1的输出端与电阻R5一端电连接，电阻R5另一端分别与电阻R7一端和放大器E2的反相输入端电连接，电阻R7另一端与放大器E2的输出端电连接，放大器E2的同相输入端通过电阻R6接地。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，当电芯集成采样芯片采集一个电池模组的各个单体电池的电压信号时，MCU通过I/O驱动端控制与电池模组的单体电池 A的正极和负极连接的两个光继电器闭合，从而使单体电池A的电压信号输送给放大电路，A/D转换电路将模拟电压信号转换为数字信号， MCU获得单体电池A的电压值V1，MCU与电芯集成采样芯片电连接，电芯集成采样芯片将其采集到的单体电池A的电压值V2传送给MCU， MCU对V1和V2进行比较，如果V1＝V2，则电芯集成采样芯片采集到的电池模组的各个单体电池的电压均不需要校正；如果V1和V2不同，用V1的值替换V2的值，并计算V1与V2的偏差V3，将电池模组的所有单体电池的电压均进行+或-V3进行校正。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路用于采集锂电池包的单体电压信号测量；其特征是，包括N个电芯集成采样芯片(1)，2N个光继电器(2)，放大电路(3)和MCU(4)；N≥2，锂电池包包括N个电池模组(5)，每个电池模组均包括若干个单体电池(51)，所述电池模组的各个单体电池的正极和负极均与对应的电芯集成采样芯片电路电连接，所述电池模组的一个单体电池的正极和负极分别与两个光继电器连接，两个光继电器均与放大电路的信号输入端电连接，每个光继电器的I/O驱动端均与MCU的I/O驱动端电连接，放大电路的信号输出端与MCU的A/D转换电路电连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，其特征是，放大电路包括放大器E1，放大器E2，电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6和电阻R7；电阻R1一端与电容C1一端电连接，电容C1另一端与电阻R3一端电连接，电阻R3另一端分别与电阻R4一端和放大器E1的反相输入端电连接，放大器E1的同相输入端通过电阻R2接地。

3.根据权利要求2所述的锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，其特征是，放大器E1的输出端与电阻R5一端电连接，电阻R5另一端分别与电阻R7一端和放大器E2的反相输入端电连接，电阻R7另一端与放大器E2的输出端电连接，放大器E2的同相输入端通过电阻R6接地。

4.根据权利要求1所述的锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，其特征是，光继电器的型号为松下AQW218。

5.根据权利要求1所述的锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，其特征是，电压采样芯片的型号为LTC6803、Max17823或OZ7717。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的锂电池多芯片集成IC电压采集自校正电路，其特征是，MCU的型号为FS32K144。