CN212737837U - 电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车，以解决动力电池电芯电压采集精度较低的问题。包括：电芯电压采集芯片，与电芯电压采集芯片电连接的电源接口，与电芯电压采集芯片电连接的的地线接口，与电芯电压采集芯片电连接的的多个采集基准线接口；其中，电源接口用于与动力电池的电芯正极连接；地线接口用于与动力电池的电芯负极连接；多个采集基准线接口用于与动力电池的电芯连接；电芯电压采集芯片用于基于动力电池通过电源接口和地线接口提供的工作电压，确定每一与采集基准线接口对应连接的电芯的电压。这样，减小了采集芯片电流对电芯电压的影响，能够有效地提高电芯电压的采集精度。
Description
技术领域
本公开涉及动力电池电压采集技术领域，具体地，涉及一种电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车。
背景技术
为精确地确定电动汽车动力电池的工作状态，需要精确地采集动力电池的电芯电压。一方面，如果采集动力电池电芯电压精度较低，会造成系统 SOX失真，影响电池管理系统BMS(Battery Management System)正常的逻辑判断，导致动力电池均衡性能下降；另一方面，动力电池电芯电压发生快速变化时，要能准确识别出异常电芯，如果采集动力电池电芯电压精度较低，无法准确地识别出异常电芯，可能无法及时发现动力电池出现故障，因而影响电动汽车整车安全性能。
相关技术中，电芯电压采集控制器的工作电源线和采集基准线共用一个对外接口，工作地线和采集基准线共用一个对外接口，这样，工作电源线和采集基准线通过同一个接口接在动力电池的电芯正极，工作地线和采集基准线通过同一个接口接在动力电池的电芯负极。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车，以解决动力电池电芯电压采集精度较低的问题。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种电芯电压采集控制器，包括：
电芯电压采集芯片，与所述电芯电压采集芯片电连接的电源接口，与所述电芯电压采集芯片电连接的地线接口，与所述电芯电压采集芯片电连接的多个采集基准线接口；
其中，所述电源接口用于与动力电池的电芯正极连接；
所述地线接口用于与所述动力电池的电芯负极连接；
所述多个采集基准线接口用于与所述动力电池的电芯连接；
所述电芯电压采集芯片用于基于所述动力电池通过所述电源接口和所述地线接口提供的工作电压，确定每一与所述采集基准线接口对应连接的电芯的电压。
可选地，所述电芯电压采集芯片还用于根据每一所述电芯的电压，确定每一所述电芯的电压是否出现异常。
可选地，所述电芯电压采集控制器还包括：与所述电芯电压采集芯片连接的报警模块；
所述报警模块用于在所述电芯电压采集芯片确定任意所述电芯的电压出现异常时，上报警示信息。
可选地，所述电芯电压采集控制器还包括：与所述电芯电压采集芯片连接的切断模块；
所述切断模块用于在任意所述电芯的电压异常满足预设条件时，切断所述电芯对应的动力电池与电池管理系统的电连接。
可选地，所述电源接口与所述电芯正极通过键合焊电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过键合焊电性连接。
可选地，所述电源接口和所述电芯正极通过柔性电路板电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过柔性电路板电性连接。
可选地，所述电源接口和所述电芯正极通过线束电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过线束电性连接。
本公开第二方面提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括上述任一项所述的电芯电压采集控制器。
本公开第三方面提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述所述的电池管理系统，以及至少一个与所述电池管理系统连接的动力电池。
通过上述电芯电压采集控制器，至少可以达到一下技术效果：
通过电源接口与动力电池的电芯正极连接，通过地线接口与动力电池的电芯负极极连接，电源线与采集基准线不再共用，地线与采集基准线不再共用，电芯电压采集控制器的工作电压由动力电池通过电源接口和地线接口构成的回路提供，这样，电芯电压采集控制器工作时不会在采集基准线上产生电压降，提高了动力电池电芯电压采集精度，保证了动力电池电芯电压采集的一致性，进而保证了电池管理系统的正常逻辑判断和电动汽车的安全性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是相关技术利用电芯电压采集控制器采集电芯电压的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电芯电压采集控制器的框图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种电芯电压采集控制器的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种电芯电压采集控制器的框图。
附图标记说明
100-电芯电压采集控制器 110-电芯电压采集芯片 120-电源接口
130-地线接口 140-采集基准线接口 150-报警模块
160-切断模块
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在介绍本公开所提供的电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车之前，首先对本公开各实施例的应用场景进行介绍。本公开的各实施例可以应用于电动汽车的电池管理系统，实现动力电池电芯的电压采集。
精准地采集动力电池电芯的电压，可以保证电池管理系统正常的逻辑判断，保证动力电池均衡性能，可以在动力电池电芯电压发生快速变化时，准确识别出异常电芯，便于及时发现动力电池出现故障，保证电动汽车整车安全性能。相关技术中，如图1所示，电芯电压采集控制器的工作电源线和采集基准线共用一个对外接口，工作地线和采集基准线共用一个对外接口，这样，工作电源线和采集基准线通过同一个接口接在动力电池的电芯正极，工作地线和采集基准线通过同一个接口接在动力电池的电芯负极。
然而申请人发现，电芯电压采集控制器的工作电源线和采集基准线共用一个对外接口，电芯电压采集控制器工作时，由于电芯电压采集芯片的工作电流，会在如图1所示的连接线束上产生电压降，造成采集基准线采集电芯电压出现偏差，导致电芯电压采集控制器采集动力电池电芯电压精度降低。以动力电池与电芯电压采集控制器通过铜芯导线连接为例，铜芯导线的电阻率为0.0185Ω·mm2/m，在铜芯导线实际长度1m，横截面积为0.35mm2的情况下，铜芯导线的电阻为0.053Ω。电芯电压采集芯片工作状态下的最大工作电流为100mA，铜芯线束上的电压降为5.3mV。这样，将造成动力电池两端电芯的电压偏差较大，影响动力电池均衡性能。
为此，本公开提供一种电芯电压采集控制器100，该电芯电压采集控制器100可以应用于例如电动汽车的电池管理系统，参照图2所示出的一种电芯电压采集控制器的框图，所述电芯电压采集控制器100包括：
电芯电压采集芯片110，与所述电芯电压采集芯片110电连接的电源接口120，与所述电芯电压采集芯片110电连接的地线接口130，与所述电芯电压采集芯片110电连接的多个采集基准线接口140；
其中，所述电源接口120用于与动力电池的电芯正极连接；
所述地线接口130用于与所述动力电池的电芯负极连接；
所述多个采集基准线接口140用于与所述动力电池的电芯连接；
所述电芯电压采集芯片110用于基于所述动力电池通过所述电源接口 120和所述地线接口130提供的工作电压，确定每一与所述采集基准线接口 140对应连接的电芯的电压。
具体地，动力电池通过外接负载正极的接口与电源接口120电性连接，通过外接负载负极的接口与地线接口130电性连接。动力电池通过电源接口 120和地线接口130为电芯电压采集芯片110提供工作电力。
动力电池每一电芯的正极和负极均通过一个采集基准线接口140与电芯电压采集芯片110连接，电芯电压采集芯片110基于动力电池通过电源接口 120和地线接口130提供的工作电压，根据每一电芯连接的两根采集基准线采集的电芯电压，确定每一与采集基准线接口140对应连接的电芯的电压。
这样，即使在电源接口120到动力电池电芯之间产生电压降，在地线接口130到动力电池电芯之间产生电压降，也不会影响采集基准线140上的电压，避免了电芯电压采集芯片110工作电流产生的电压降，影响动力电池两端电芯的采集，进而可以提高动力电池电芯电压的采集精度。
通过电源接口与动力电池的电芯正极连接，通过地线接口与动力电池的电芯负极极连接，电源线与采集基准线不再共用，地线与采集基准线不再共用，电芯电压采集控制器的工作电压由动力电池通过电源接口和地线接口构成的回路提供，这样，电芯电压采集控制器工作时不会在采集基准线上产生电压降，提高了动力电池电芯电压采集精度，保证了动力电池电芯电压采集的一致性，进而保证了电池管理系统的正常逻辑判断和电动汽车的安全性。
可选地，所述电芯电压采集芯片110还用于根据每一所述电芯的电压，确定每一所述电芯的电压是否出现异常。
具体实施时，电芯电压采集芯片110可以根据每一电芯的电压确定该电压是否超过预设阈值范围，在电芯的电压低于预设阈值范围的最小阈值的情况下，确定电芯的电压出现电量不足，在电芯的电压高于预设阈值范围的最大阈值的情况下，确定电芯的电压出现异常偏高。
这样，可以根据预设阈值范围确定电芯的电压是否出现异常，进而确定动力电池是否出现电压异常。
参照图3所示出的一种电芯电压采集控制器的框图，所述电芯电压采集控制器100还包括：与所述电芯电压采集芯片110连接的报警模块150；
所述报警模块100用于在所述电芯电压采集芯片110确定任意所述电芯的电压出现异常时，上报警示信息。
具体地，报警模块100可以通过CAN总线与电动汽车的组合仪表通信连接，报警模块100上报预警信息可以向电动汽车的组合仪表上报报警信息，这样，组合仪表可以向驾驶员展示用于表征报警的信息，例如组合仪表收到报警模块100接收到警示信息，可以在组合仪表的表盘点亮相应的报警指示灯，也可以发出报警提示音。
可选地，报警模块100还可以上报预警信息到电池管理系统，由电池管理系统对警示信息进行处理，在一种可以实现的方式中，报警模块100还可以通过CAN总线与整车控制器通信连接，报警模块100上报预警信息到整车控制器，由整车控制器对警示信息进行处理。
可选地，报警模块100还可以上报预警信息到车联网系统T-BOX，车联网系统可以将警示信息上报到管理部门。
这样，在动力电池的任意电芯电压出现异常时，可以及时上报警示信息，可以提醒驾驶员及时避险。
参照图4所示出的一种电芯电压采集控制器的框图，所述电芯电压采集控制器100还包括：与所述电芯电压采集芯片110连接的切断模块160；
所述切断模块160用于在任意所述电芯的电压异常满足预设条件时，切断所述电芯对应的动力电池与电池管理系统的电连接。
具体地，预设条件可以是预设时间段内，电压变化值是否超过预设阈值，这样，在电芯的电压变化超过预设阈值的情况下，切断模块160可以切断电芯对应的动力电池与电池管理系统的电连接。
可选地，所述电源接口与所述电芯正极通过键合焊电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过键合焊电性连接。
可选地，所述电源接口和所述电芯正极通过柔性电路板电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过柔性电路板电性连接。
可选地，所述电源接口和所述电芯正极通过线束电性连接；
所述地线接口和所述电芯负极通过线束电性连接。
其中，线束的横截面积大小可以根据动力电池的额定电压确定，本申请不做赘述。
本公开还提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括上述任一项所述的电芯电压采集控制器。
本公开还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述所述的电池管理系统，以及至少一个与所述电池管理系统连接的动力电池。
值得说明的是，在电动汽车配置有多个动力电池的情况下，电池管理系统可以配置多个电芯电压采集控制器，以分别采集对应动力电池电芯的电压。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (9)
1.一种电芯电压采集控制器，其特征在于，包括：
电芯电压采集芯片(110)，与所述电芯电压采集芯片(110)电连接的电源接口(120)，与所述电芯电压采集芯片(110)电连接的地线接口(130)，与所述电芯电压采集芯片(110)电连接的多个采集基准线接口(140)；
其中，所述电源接口(120)用于与动力电池的电芯正极连接；
所述地线接口(130)用于与所述动力电池的电芯负极连接；
所述多个采集基准线接口(140)用于与所述动力电池的电芯连接；
所述电芯电压采集芯片(110)用于基于所述动力电池通过所述电源接口(120)和所述地线接口(130)提供的工作电压，确定每一与所述采集基准线接口(140)对应连接的电芯的电压。
2.根据权利要求1所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电芯电压采集芯片(110)还用于根据每一所述电芯的电压，确定每一所述电芯的电压是否出现异常。
3.根据权利要求2所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电芯电压采集控制器还包括：与所述电芯电压采集芯片(110)连接的报警模块(150)；
所述报警模块(150)用于在所述电芯电压采集芯片(110)确定任意所述电芯的电压出现异常时，上报警示信息。
4.根据权利要求2所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电芯电压采集控制器还包括：与所述电芯电压采集芯片(110)连接的切断模块(160)；
所述切断模块(160)用于在任意所述电芯的电压异常满足预设条件时，切断所述电芯对应的动力电池与电池管理系统的电连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电源接口(120)与所述电芯正极通过键合焊电性连接；
所述地线接口(130)和所述电芯负极通过键合焊电性连接。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电源接口(120)和所述电芯正极通过柔性电路板电性连接；
所述地线接口(130)和所述电芯负极通过柔性电路板电性连接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的电芯电压采集控制器，其特征在于，所述电源接口(120)和所述电芯正极通过线束电性连接；
所述地线接口(130)和所述电芯负极通过线束电性连接。
8.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括权利要求1-7任一项所述的电芯电压采集控制器。
9.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求8所述的电池管理系统，以及至少一个与所述电池管理系统连接的动力电池。
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| CN202021425844.8U CN212737837U (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车 |
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| CN212737837U true CN212737837U (zh) | 2021-03-19 |
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| CN202021425844.8U Active CN212737837U (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 电芯电压采集控制器，电池管理系统及电动汽车 |
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2020
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