CN215813247U - 一种电池包单体电池电压采样校正电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池包单体电池电压采样校正电路，电池包内设有若干依次连接的电池组，电池组内设有若干依次连接的单体电池，包括ADC采样芯片、信号处理电路、控制单元及若干电池采样芯片，单体电池与电池采样芯片电连接，至少其中一个单体电池与信号处理电路电连接，信号处理电路、ADC采样芯片、控制单元依次电连接，至少其中一个电池采样芯片与信号处理电路电连接，若干电池采样芯片分别与控制单元电连接。电池采样芯片及ADC采样芯片同时采集同一单体电池的电压，将ADC采样芯片采集的电压作为电压基准值，将电压基准值与电池采样芯片采集的电压测量值进行比较得到电池采样芯片的采样误差，以提高电压采样校正电路的采样精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及单体电池电压采样技术领域，具体涉及一种电池包单体电池电压采样校正电路。
背景技术
目前电池管理系统中的单体电池电压采样通常采用多个集成芯片来实现，由于集成芯片采集到的单体电池的电压误差较大，并且不同集成芯片之间也存在误差，集成芯片在对几十个甚至是上百个单体电池进行电压采集时误差会逐渐累积，导致电压测量精度变差，无法满足汽车、储能等领域对剩余容量(SOC)、健康状态(SOH)、电池均衡等复杂算法和高精度要求的应用场景。而部分工业级采样芯片的采样精度，也无法满足铁锂电池的应用要求，且使用成本也较高。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池包单体电池电压采样校正电路，以解决集成芯片之间采集的单体电压的电压误差较大的问题。
为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种电池包单体电池电压采样校正电路，所述电池包内设有若干依次连接的电池组，所述电池组内设有若干依次连接的单体电池，包括ADC采样芯片、信号处理电路、控制单元及若干电池采样芯片，所述单体电池与电池采样芯片电连接，至少其中一个所述单体电池与信号处理电路电连接，所述信号处理电路、ADC采样芯片、控制单元依次电连接，至少其中一个所述电池采样芯片与信号处理电路电连接，若干所述电池采样芯片分别与控制单元电连接。
进一步地，每两个所述电池采样芯片之间与同一个单体电池电连接。
进一步地，多个所述单体电池对应与一个电池采样芯片电连接。
进一步地，所述信号处理电路对应连接一个单体电池及一个电池采样芯片。
进一步地，所述ADC采样芯片为AD4696。
进一步地，若干所述单体电池相互串接，若干所述电池组相互串接。
与现有技术比较本实用新型技术方案的有益效果为：
本实用新型提供的一种电池包单体电池电压采样校正电路，通过电池采样芯片及ADC采样芯片同时采集同一单体电池的电压，将ADC采样芯片采集的电压作为电压基准值，将电压基准值与电池采样芯片采集的电压测量值进行比较得到电池采样芯片的采样误差，根据当前电池采样芯片的采样误差对当前电池采样芯片采集的其他单体电池的电压测量值进行修正，以提高整个电路中单体电池电压采集的精度，进而提高电压采样校正电路的采样精度，并使电池管理系统在磷酸铁锂上的应用开路电压与电池剩余容量之间的计算更精确，提高剩余容量(SOC)精度，且使用成本较低，可适用于电池管理系统中对单体电池电压的采样需要。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种电池包单体电池电压采样校正电路的原理图。
附图标记如下：
1、电池包，2、电池组，3、单体电池，4、ADC采样芯片，5、信号处理电路，6、控制单元，7、电池采样芯片，8、通信电缆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
请参阅图1所示，本实用新型提供的一种电池包单体电池电压采样校正电路，电池包1内设有若干依次连接的电池组2，电池组2内设有若干依次连接的单体电池3，包括ADC采样芯片4、信号处理电路5、控制单元6及若干电池采样芯片7，单体电池3与电池采样芯片7电连接，至少其中一个单体电池3与信号处理电路5电连接，信号处理电路5、ADC采样芯片4、控制单元6依次电连接，至少其中一个电池采样芯片7与信号处理电路5电连接，若干电池采样芯片7分别与控制单元6电连接。其中，ADC采样芯片4的采样精度大于电池采样芯片7的采样精度，以提高基准电压值的采集精度。电池组2、单体电池3及电池采样芯片7的数量大于等于2。
设定电池包1内至少一个单体电池3作为基准电池，通过ADC采样芯片4采集基准电池的电压，作为电压基准值，通过电池采样芯片7采集电池包1内所有单体电池3的电压，作为电压测量值，将基准电池的电压测量值与电压基准值进行比较，得到电池采样芯片7的电压偏差值，通过电压偏差值对各单体电池3对应的电压测量值进行校正。
通过ADC采样芯片4对采集相同单体电池3电压值的电池采样芯片7进行误差校正，实现对电池采样芯片7采集的每个单体电池3的电压值进行校正。
具体的，若干电池采样芯片7通过通信电缆8与控制单元6电连接。
具体的，若干单体电池3相互串接，若干电池组2相互串接。
较佳地，ADC采样芯片4为AD4696，控制单元6为STM32F103，电池采样芯片7为BQ76952。
优选地，每两个电池采样芯片7之间与同一个单体电池3电连接。
当单体电池3及电池采样芯片7设有多个时，其中至少一个电池采样芯片7采集基准电池的电压，其余电池采样芯片7中每两个电池采样芯片7同时采集同一个单体电池3的电压。将已校正的电池采样芯片7采集的单体电池3的电压测量值与待校正的电池采样芯片7采集的相同单体电池3的电压测量值进行比较，得到电压偏差值U2，通过电压偏差值U1和电压偏差值U2对待校正的电池采样芯片7采集的其他单体电池3进行校正。
通过校正后的电池采样芯片7对待校正的电池采样芯片7进行误差校正，以修正各电池采样芯片7之间的采样误差，降低了电路结构的复杂度，且提高了校正效率。每个电池采样芯片7均通过同一个ADC采样芯片4采集的基准电池的电压值作为基准电压，去计算各电池采样芯片7的电压偏差，这样可以最大程度的通过相邻的两个电池采样芯片7的相互校正，消除电池采样芯片7之间和电样采样芯片7自身的电压采样误差，极大的提高了整个电压采样校正电路中单体电池3的电压采集精度。
作为另一种实施例，也可将若干电池采样芯片7均与信号处理电路5电连接，若干电池采样芯片7之间不采集同一单体电池3的电压，通过设定多个基准电池，ADC采样芯片4分别读取各基准电池的电压基准值，将电池采样芯片7采集的各基准电池的电压测量值与电压基准值进行比较，得到各电池采样芯片7的电压偏差值，对各电池采样芯片7采集的所有单体电池3的电压测量值进行校正。
优选地，多个单体电池3对应与一个电池采样芯片7电连接，以降低使用成本。
具体的，每个电池组2与电池采样芯片7一一对应，此时应限制每个电池组2内单体电池3的数量。
其中，各单体电池3的正极、负极均与对应的电池采样芯片7电连接。
实际在对电路连接时，相邻设置的两电池采样芯片7共同采集两对应电池组2之间相邻的单体电池3的电压值，以缩短接线长度，降低接线难度。
优选地，信号处理电路5对应连接一个单体电池3及一个电池采样芯片7，避免因设置多个基准电池，增加电路结构的复杂程度。
由于温度对高精度的ADC采样芯片4采集的电压值影响较小，因此在这里忽略温度对电压采集的影响。
以ADC采样芯片4采集的单体电池及任意两个电池采样芯片7采集的同一单体电池为例，对工作原理进行进一步说明。
ADC采样芯片4将采集的电池的电压值发送给控制单元6，控制单元6将读取的电压值作为电压基准值，然后控制单元6通过通信电缆8读取两个电池采样芯片7所采集的各单体电池3的电压值。控制单元6先将ADC采样芯片4采集的单体电池3的电压基准值与当前待校正的电池采样芯片7采集的相同单体电池3的电压测量值进行比较，计算得到当前待校正电池采样芯片7的电压偏差值U1，并计算出该电池采样芯片7所测量的每个单体电池3的实际电压值，对当前待校正的电池采样芯片7的电压测量值进行校正。
然后控制单元6比较校正后的电池采样芯片7与下一待校正的电池采样芯片7共同采集的单体电池3的电压值，计算得到电压偏差值U2，结合电压偏差值U2和电压偏差值U1这两个值，控制单元6计算得到出下一待校正的电池采样芯片7所测量的每个单体电池3的实际电压值。依次类推，再计算另一个待校正的电池采样芯片7与上一个已校正的电池采样芯片7之间的电压偏差值U3，结合电压偏差值U3、U2、U1的值对当前待校正的电池采样芯片7的电压测量值进行校正。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种电池包单体电池电压采样校正电路，所述电池包(1)内设有若干依次连接的电池组(2)，所述电池组(2)内设有若干依次连接的单体电池(3)，其特征在于：包括ADC采样芯片(4)、信号处理电路(5)、控制单元(6)及若干电池采样芯片(7)，所述单体电池(3)与电池采样芯片(7)电连接，至少其中一个所述单体电池(3)与信号处理电路(5)电连接，所述信号处理电路(5)、ADC采样芯片(4)、控制单元(6)依次电连接，至少其中一个所述电池采样芯片(7)与信号处理电路(5)电连接，若干所述电池采样芯片(7)分别与控制单元(6)电连接。
2.如权利要求1所述的电池包单体电池电压采样校正电路，其特征在于：每两个所述电池采样芯片(7)之间与同一个单体电池(3)电连接。
3.如权利要求2所述的电池包单体电池电压采样校正电路，其特征在于：多个所述单体电池(3)对应与一个电池采样芯片(7)电连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的电池包单体电池电压采样校正电路，其特征在于：所述信号处理电路(5)对应连接一个单体电池(3)及一个电池采样芯片(7)。
5.如权利要求1-3任一项所述的电池包单体电池电压采样校正电路，其特征在于：所述ADC采样芯片(4)为AD4696。
6.如权利要求1-3任一项所述的电池包单体电池电压采样校正电路，其特征在于：若干所述单体电池(3)相互串接，若干所述电池组(2)相互串接。
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| CN202121726922.2U CN215813247U (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种电池包单体电池电压采样校正电路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115144773A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-10-04 | 奉加微电子（昆山）有限公司 | 电池组的电压测量系统和方法 |
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- 2021-07-27 CN CN202121726922.2U patent/CN215813247U/zh active Active
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| CN115144773A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-10-04 | 奉加微电子（昆山）有限公司 | 电池组的电压测量系统和方法 |
| CN115144773B (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-08 | 奉加微电子（昆山）有限公司 | 电池组的电压测量系统和方法 |
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