CN214043763U - 一种电池输出电路及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池输出电路及电动汽车，涉及电动汽车技术领域，所述电池输出电路包括：电池包，包括多个电池模组，多个所述电池模组依次串联；多个采集芯片和多个高频干扰滤波单元，每一所述采集芯片通过一个所述高频干扰滤波单元与所述电池包的一个电池模组并联连接，且与每一所述电池模组连接的采集芯片通过传输链路依次串联。本实用新型的方案具有电磁防护的效果，提高了采集芯片的采集精度。

Description

一种电池输出电路及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池输出电路及电动汽车。

背景技术

随着动力电池技术的发展需求，电池管理系统(BMS)技术以及电压采集芯片均取得了较大进步，其中，菊花链传输在动力电池中获得了推广应用。但是，菊花链传输对电磁兼容性要求颇高，需要一个非常好的电磁环境。

随着动力电池电压等级、功率密度及能量的提高，高压负载的功率密度普遍提高。高压负载在工作时带来较大的电磁干扰，且随着碳化硅器件的普遍使用，电力电子开关器件工作频率也不断提高，电磁干扰呈宽频带发射特性。另外，随着BMS芯片精度的提高，高压负载产生对动力电池的传导干扰，干扰幅值越大对动力电池电压的冲击越明显，导致采集电路性能降级，甚至功能失效，导致单体电压和电池模组上的采集故障，甚至会导致电动汽车的高压问题，对驾乘人员的人身安全带来较大危险隐患。

另外，受限于电池包内部结构、电路板以及连接高低压线缆变更不便利等因素，尤其即将量产的BMS，若优化电路板电磁兼容性设计，会导致前期可靠性、功能验证失败，目前遇到BMS受到干扰问题时，高压负载需要重新进行电磁兼容性优化，高压部件测试验证以及搭载车辆的可靠性试验均需要重新进行，会导致研发周期变长，且增加较大的开发成本。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池输出电路及电动汽车，用以解决电磁干扰导致电池管理系统发生采集故障的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种电池输出电路，包括：

电池包，包括多个电池模组，多个所述电池模组依次串联；

多个采集芯片和多个高频干扰滤波单元，每一所述采集芯片通过一个所述高频干扰滤波单元与所述电池包的一个所述电池模组并联连接，且与每一所述电池模组连接的所述采集芯片通过传输链路依次串联。

可选地，所述传输链路为菊花链传输链路。

可选地，所述电池输出电路还包括：

高压负载，所述高压负载与所述电池包的两端连接。

可选地，所述高压负载通过高压母线与所述电池包的两端连接。

可选地，所述高频干扰滤波单元包括：

第一电容，所述第一电容的第一引脚与所述电池模组的负极端相连；

第二电容，所述第二电容分别与所述第一电容的第二引脚以及所述电池模组的正极端相连；

所述第一电容与所述第二电容之间接地。

可选地，所述第一电容和所述第二电容为共模滤波电容。

可选地，所述电池输出电路还包括：

第一开关，所述第一开关分别与所述电池包的负极端以及所述高压负载相连。

可选地，所述电池输出电路还包括：

第二开关和第三开关，所述电池包的正极端和所述高压负载之间并联连接有所述第二开关和所述第三开关；

电阻，所述第三开关和所述高压负载之间设置有所述电阻。

可选地，所述电池输出电路还包括：

熔断器，设置于靠近所述第二开关和所述第三开关的两个相邻所述电池模组之间。

本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的电池输出电路。

本实用新型的有益效果是：

上述方案中，所述电池输出电路通过所述采集芯片采集所述电池模组的电压数据，并通过与所述电池模组并联连接的所述高频干扰滤波单元，大大降低了电路上的电磁干扰冲击，保证了电压采集的精度和一致性，提高检测能力，避免由于检测故障导致电动汽车的高压故障问题，保障驾乘人员人身安全。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的电池输出电路的原理图。

附图标记说明：

1-电池模组；2-采集芯片；3-高频干扰滤波单元；31-第一电容；32-第二电容；4-传输链路；5-高压负载；6-第一开关；7-第二开关；8-第三开关；9-电阻；10-熔断器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型针对现有技术中电磁干扰导致电池管理系统发生采集故障的问题，提供一种电池输出电路及电动汽车。

如图1所示，本实用新型的实施例提供一种电池输出电路，包括：

电池包，包括多个电池模组1，多个所述电池模组1依次串联；

多个采集芯片2和多个高频干扰滤波单元3，每一所述采集芯片2通过一个所述高频干扰滤波单元3与所述电池包的一个所述电池模组1并联连接，且与每一所述电池模组1连接的所述采集芯片通过传输链路4依次串联。

本实用新型的该实施例中，所述电池输出电路通过所述采集芯片2采集所述电池模组1的电压数据，并通过与所述电池模组1并联连接的所述高频干扰滤波单元3，大大降低了电路上的电磁干扰冲击，保证了电压采集的精度和一致性，提高检测能力，避免由于检测故障导致电动汽车的高压故障问题，保障驾乘人员人身安全。

本实用新型一可选的实施例中，所述传输链路4为菊花链传输链路。

需要说明的是，通过所述菊花链传输链路将所述采集芯片2采集到的信息进行传输，例如电压数据等。其中，通过所述高频干扰滤波单元3为所述菊花链传输链路提供一个良好的电磁环境，提高各个电池模组1电压采集的精度和一致性。

本实用新型一可选的实施例中，所述电池输出电路还包括：

高压负载5，所述高压负载5与所述电池包的两端连接。

这里，所述高压负载5为高频开关器件，例如电机控制器和电动空调压缩机控制器等。其中，所述高压负载5采用IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或者MOSFET(金氧半场效晶体管)进行高频开关控制。

需要说明的是，采用所述电池输出电路，所述高压负载5不需要重新进行电磁兼容性设计，节省开发时间，降低开发成本。

进一步地，所述高压负载5通过高压母线与所述电池包的两端连接。

需要说明的是，由于所述电池模组1为所述电池输出电路给提供高压供电，所以可以采用高压母线连接所述高压负载5和所述电池包。

进一步地，所述高频干扰滤波单元3包括：

第一电容31，所述第一电容31的第一引脚与所述电池模组1的负极端相连；

第二电容32，所述第二电容32分别与所述第一电容31的第二引脚以及所述电池模组1的正极端相连；

所述第一电容31与所述第二电容32之间接地。

需要说明的是，在如上所述的高压负载5工作时，所述高压负载5中的高频开关控制器件会产生较大的电磁干扰，电磁干扰将沿着所述高压母线进行传播，影响每一个所述电池模组1，导致单体电压和电池模组1上产生较大的周期性干扰波形，对所述采集芯片2的采集带来了较大冲击。利用所述第一电容31和所述第二电容32，可以降低电磁干扰引起的冲击，提高了所述电池输出电路的可靠性，从而提高所述电池模组1对所述采集芯片2的供电质量，以及对所述电池模组1之间的传导干扰进行泄放，保证了所述采集芯片2的采集精度和一致性。

其中，所述第一电容31与所述第二电容32之间接地，例如，连接电池箱体。

优选地，所述第一电容31和所述第二电容32为共模滤波电容。

需要说明的是，所述第一电容31和所述第二电容32采用共模滤波电容对所述电池输出电路进行电磁防护，具有电磁兼容性设计灵活且可靠的有点，可以大大降低高压负载5工作时所传播的传导共模干扰的冲击。

而且，所述第一电容31和所述第二电容32的具体电容参数可以根据电动汽车高压部件的电磁干扰特性进行调整，并根据不同的车型进行不同优化，提高所述电池输出电路的电磁干扰适应性，同时节省了开发周期，降低了开发成本。

进一步地，所述电池输出电路还包括：

第一开关6，所述第一开关6分别与所述电池包的负极端以及所述高压负载5相连。

需要说明的是，可通过所述第一开关6对所述电池模组1输出的高压进行控制和保护。

更进一步地，所述电池输出电路还包括：

第二开关7和第三开关8，所述电池包的正极端和所述高压负载5之间并联连接有所述第二开关7和所述第三开关8；

电阻9，所述第三开关8和所述高压负载5之间设置有所述电阻9。

需要说明的是，可以根据上电时序分别控制所述第一开关6、所述第二开关7以及所述第三开关8的通断，保护所述电池输出电路的安全。

本实用新型一可选的实施例中，所述电池输出电路还包括：

熔断器10，设置于靠近所述第二开关7和所述第三开关8的两个相邻所述电池模组1之间。

需要说明的是，所述熔断器10可以防止一个所述电池模组1损坏影响其他电池模组1，进一步保护所述电池输出电流的安全。

本实用新型的另一实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的电池输出电路。

本实用新型的该实施例中，所述电动汽车采用如上所述的电池输出电路，则上述电池输出电路的所有实施例均适用于该电动汽车，且均能达到相同或相似的有益效果，在此不再赘述。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池输出电路，其特征在于，包括：

电池包，包括多个电池模组(1)，多个所述电池模组(1)依次串联；

多个采集芯片(2)和多个高频干扰滤波单元(3)，每一所述采集芯片(2)通过一个所述高频干扰滤波单元(3)与所述电池包的一个所述电池模组(1)并联连接，且与每一所述电池模组(1)连接的所述采集芯片(2)通过传输链路(4)依次串联。

2.根据权利要求1所述的电池输出电路，其特征在于，所述传输链路(4)为菊花链传输链路。

3.根据权利要求1所述的电池输出电路，其特征在于，还包括：

高压负载(5)，所述高压负载(5)与所述电池包的两端连接。

4.根据权利要求3所述的电池输出电路，其特征在于，所述高压负载(5)通过高压母线与所述电池包的两端连接。

5.根据权利要求1所述的电池输出电路，其特征在于，所述高频干扰滤波单元(3)包括：

第一电容(31)，所述第一电容(31)的第一引脚与所述电池模组(1)的负极端相连；

第二电容(32)，所述第二电容(32)分别与所述第一电容(31)的第二引脚以及所述电池模组(1)的正极端相连；

所述第一电容(31)与所述第二电容(32)之间接地。

6.根据权利要求5所述的电池输出电路，其特征在于，所述第一电容(31)和所述第二电容(32)为共模滤波电容。

7.根据权利要求3所述的电池输出电路，其特征在于，还包括：

第一开关(6)，所述第一开关(6)分别与所述电池包的负极端以及所述高压负载(5)相连。

8.根据权利要求3所述的电池输出电路，其特征在于，还包括：

第二开关(7)和第三开关(8)，所述电池包的正极端和所述高压负载(5)之间并联连接有所述第二开关(7)和所述第三开关(8)；

电阻(9)，所述第三开关(8)和所述高压负载(5)之间设置有所述电阻(9)。

9.根据权利要求8所述的电池输出电路，其特征在于，还包括：

熔断器(10)，设置于靠近所述第二开关(7)和所述第三开关(8)的两个相邻所述电池模组(1)之间。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电池输出电路。

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