CN213069107U - 基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及动力电池领域，提供一种基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池。所述电流采集电路包括一个电流传感器、检测电路以及用于为所述电流传感器供电的供电电路；所述检测电路包括第一滤波电容、下拉电阻以及低通滤波电路；所述第一滤波电容的第一端与所述电流传感器的反馈端、所述下拉电阻的第一端以及所述低通滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电容的第二端与所述电流传感器的接地端连接，所述低通滤波电路的输出端连接到电池管理系统的微控制单元。本实用新型仅采用一个电流传感器来实现动力电池的电流数据采集功能，电路结构简单，电路布局占用的空间小，易于电路集成化，且成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池领域，具体地涉及一种基于单电流传感器的电流采集电路以及一种动力电池。
背景技术
电动汽车在使用过程中需要对动力电池输出/输入电流进行实时准确的检测。电流值是动力电池SOX数据估算中重要的输入系数，错误的电流测量值将会导致电量状态、功率状态等多个电池指标产生估算偏差，影响整车的实际运行里程。对动力电池的电流值进行实时准确的检测，以保证整车可以正常运行，防止电流过大导致电池出现过温甚至热失控的故障危害。
现有的电流采集电路大多使用双电流传感器或多电流传感器来实现，其电路结构复杂、布局占用空间大、成本高，设计时需充分考虑产品设计结构和空间布局，不利于电路集成化、产品小型化。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的是提供一种基于单电流传感器的电流采集电路，以降低电路布局占用的空间，降低成本。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种基于单电流传感器的电流采集电路，用于采集动力电池的电流数据，所述基于单电流传感器的电流采集电路包括：一个电流传感器、检测电路以及用于为所述电流传感器供电的供电电路；
所述检测电路包括：第一滤波电容、下拉电阻以及低通滤波电路；所述第一滤波电容的第一端与所述电流传感器的反馈端以及所述低通滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电容的第二端与所述电流传感器的接地端连接，所述低通滤波电路的输出端连接到电池管理系统的微控制单元；所述下拉电阻的第一端与所述电流传感器的反馈端以及所述低通滤波电路的输入端连接，所述下拉电阻的第二端与所述电流传感器的接地端连接。
可选的，所述低通滤波电路包括限流电阻和第二滤波电容；所述限流电阻的第一端与所述第一滤波电容的第一端以及所述下拉电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端与所述第二滤波电容的第一端以及所述微控制单元连接，所述第二滤波电容的第二端接地。
可选的，所述检测电路还包括稳压二极管；所述稳压二极管的正极与所述第二滤波电容的第二端连接并接地，所述稳压二极管的负极与所述第二滤波电容的第一端以及所述微控制单元连接。
可选的，所述供电电路包括：电源芯片、第一三极管、第一MOS管以及线性稳压器；所述第一三极管的基极与所述电源芯片的第一输出端连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极连接12V电源，所述第一MOS管的漏极与所述线性稳压器的输入端连接，所述线性稳压器的输出端与所述电流传感器的电源端连接。
可选的，所述线性稳压器的调节端与所述电源芯片的第二输出端连接，所述线性稳压器通过所述电源芯片提供基准电源。
可选的，所述微控制单元为MPC5746R MCU。
可选的，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
本实用新型实施例还提供一种动力电池，所述动力电池的电池管理系统包括上述的基于单电流传感器的电流采集电路。
本实用新型实施例提供的基于单电流传感器的电流采集电路，仅采用一个电流传感器来实现动力电池的电流数据采集功能，电路结构简单，电路布局占用的空间小，易于电路集成化，且成本较低，可满足集成化、低成本的产品需求。
本实用新型实施例的其它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实用新型实施例的进一步理解，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实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
图1是本实用新型实施例提供的基于单电流传感器的电流采集电路的框图；
图2是本实用新型实施例提供的电流传感器检测电路的原理图；
图3是本实用新型实施例提供的供电电路的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例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实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
本文中的术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本文所述的“连接”用于表述两个部件之间的电功率连接或信号连接；“连接”可以是两个元件的直接连接，也可以是通过中间媒介(例如导线)相连，还可以是通过第三个元件实现的间接连接。
图1是本实用新型实施例提供的基于单电流传感器的电流采集电路的框图。如图1所示，本实施例提供一种基于单电流传感器的电流采集电路，用于采集动力电池的电流数据，所述基于单电流传感器的电流采集电路包括一个电流传感器、检测电路以及用于为所述电流传感器供电的供电电路。本实施例中所述电流传感器采用霍尔电流传感器，动力电池的正极与霍尔电流传感器连接，所述霍尔电流传感器通过所述检测电路与电池管理系统的微控制单元连接。
图2是本实用新型实施例提供的检测电路的原理图。如图2所示，所述检测电路包括：第一滤波电容C1、下拉电阻R1以及低通滤波电路。第一滤波电容C1的第一端与霍尔电流传感器的反馈端以及低通滤波电路的输入端连接，第一滤波电容C1的第二端与霍尔电流传感器的接地端连接，低通滤波电路的输出端连接到电池管理系统的微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)。第一滤波电容C1的作用是滤除外部噪声，保证霍尔电流传感器输出信号的稳定性，同时起到ESD(Electro-Static discharge，静电释放)保护作用。下拉电阻R1的第一端与霍尔电流传感器的反馈端以及低通滤波电路的输入端连接，下拉电阻R1的第二端与霍尔电流传感器的接地端连接。下拉电阻R1用于检测电路状态，可以通过回采电压值判断电路短路或开路的故障。其中，所述低通滤波电路包括限流电阻R2和第二滤波电容C2，限流电阻R2的第一端与第一滤波电容C1的第一端以及下拉电阻R1的第一端连接，限流电阻R2的第二端与第二滤波电容C2的第一端以及所述微控制单元(的模数转换输入端)连接，第二滤波电容C2的第二端接地。低通滤波电路的作用是限制微控制单元的模数转换输入端的输入电流值，滤除噪声，提高输入信号的稳定性。
本实施例中，所述检测电路还包括稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的正极与第二滤波电容C2的第二端连接并接地，稳压二极管Z1的负极与第二滤波电容C2的第一端以及所述微控制单元(的模数转换输入端)连接。稳压二极管Z1的作用是对微控制单元进行过压保护。
本实施例中，所述微控制单元采用MPC5746R Power ArchitectureMCU，该MCU内置ADC模数转换器，具有模数转换功能。
图3是本实用新型实施例提供的供电电路的原理图。如图3所示，所述供电电路包括：电源芯片、第一三极管Q1、第一MOS管M1以及线性稳压器。第一三极管Q1的基极与电源芯片的第一输出端(输出5V电压)连接，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极与第一MOS管M1的栅极连接；第一MOS管M1的源极连接12V电源(例如，电动汽车整车蓄电池)，第一MOS管M1的漏极与线性稳压器的输入端Input连接，线性稳压器的输出端Output与霍尔电流传感器的电源端连接。其中，所述线性稳压器的调节端Adjust与电源芯片的第二输出端(输出高精度的5V电压)连接，通过电源芯片为线性稳压器提供基准电源，从而使线性稳压器输出高精度的5V电压作为霍尔电流传感器的电源。本实施例中，所述第一MOS管M1采用PMOS管。所述电源芯片采用MC6513系列电源芯片，可提供高精度恒压和恒流输出。
本实用新型实施例还提供一种动力电池，所述动力电池的电池管理系统包括上述的基于单电流传感器的电流采集电路。
本实用新型实施例提供的基于单电流传感器的电流采集电路，仅采用一个电流传感器来实现动力电池的电流数据采集功能，电路结构简单，电路布局占用的空间小，易于电路集成化，且成本较低，可满足集成化、低成本的产品需求。
以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于单电流传感器的电流采集电路，用于采集动力电池的电流数据，其特征在于，所述基于单电流传感器的电流采集电路包括：一个电流传感器、检测电路以及用于为所述电流传感器供电的供电电路；
所述检测电路包括：第一滤波电容、下拉电阻以及低通滤波电路；
所述第一滤波电容的第一端与所述电流传感器的反馈端以及所述低通滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电容的第二端与所述电流传感器的接地端连接，所述低通滤波电路的输出端连接到电池管理系统的微控制单元；
所述下拉电阻的第一端与所述电流传感器的反馈端以及所述低通滤波电路的输入端连接，所述下拉电阻的第二端与所述电流传感器的接地端连接。
2.根据权利要求1所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括限流电阻和第二滤波电容；
所述限流电阻的第一端与所述第一滤波电容的第一端以及所述下拉电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端与所述第二滤波电容的第一端以及所述微控制单元连接，所述第二滤波电容的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述检测电路还包括稳压二极管；
所述稳压二极管的正极与所述第二滤波电容的第二端连接并接地，所述稳压二极管的负极与所述第二滤波电容的第一端以及所述微控制单元连接。
4.根据权利要求1所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述供电电路包括：电源芯片、第一三极管、第一MOS管以及线性稳压器；
所述第一三极管的基极与所述电源芯片的第一输出端连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接；
所述第一MOS管的源极连接12V电源，所述第一MOS管的漏极与所述线性稳压器的输入端连接，所述线性稳压器的输出端与所述电流传感器的电源端连接。
5.根据权利要求4所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述线性稳压器的调节端与所述电源芯片的第二输出端连接，所述线性稳压器通过所述电源芯片提供基准电源。
6.根据权利要求1所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述微控制单元为MPC5746R MCU。
7.根据权利要求1所述的基于单电流传感器的电流采集电路，其特征在于，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
8.一种动力电池，其特征在于，所述动力电池的电池管理系统包括权利要求1-7中任一项所述的基于单电流传感器的电流采集电路。
Priority Applications (1)
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| CN202022221686.0U CN213069107U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202022221686.0U CN213069107U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池 |
Publications (1)
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| CN213069107U true CN213069107U (zh) | 2021-04-27 |
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ID=75561229
Family Applications (1)
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| CN202022221686.0U Active CN213069107U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN213069107U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113030550A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-06-25 | 珠海多创科技有限公司 | 非接触式电压传感器 |
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2020
- 2020-09-30 CN CN202022221686.0U patent/CN213069107U/zh active Active
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