單體電池的電壓采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車電池的電壓采集領(lǐng)域，尤其涉及單體電池的電壓采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電池組系統(tǒng)是電動汽車的核心技術(shù)之一，電池組的主要功能是實現(xiàn)電池組對整車的能源供應(yīng)，而對電池組內(nèi)的電池組狀態(tài)的監(jiān)控主要依靠電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)，對單體電池的電壓信號采集是狀態(tài)監(jiān)控的一種重要手段。在電動汽車整個運行工況中，電池組系統(tǒng)無論是處于充電狀態(tài)，還是在行駛放電狀態(tài)，都需要對電池組中的每一個單體電池的信息進(jìn)行實時測控，通過測控每一個單體電池的電壓信息，如果，其中一個單體電池的電壓過低或過高時，將通過相應(yīng)的均衡策略，使單體電池進(jìn)入均衡控制，即使電池組中單體電池輸出電壓保持一致的狀態(tài)，保證電池組系統(tǒng)安全可靠運行。如果單體電池的電壓采集線發(fā)生短路故障時，電池管理系統(tǒng)存在無法準(zhǔn)確采集到單體電池的電壓的問題，可能造成該單體電池過放電狀態(tài)，從而降低單體電池的使用壽命及整個電池組的綜合性能。因此必須使用可靠的檢測手段對每一個單體電池電壓采集線進(jìn)行檢測，確保電池組系統(tǒng)安全可靠運行，提高電池組的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)，解決了單體電池的電壓采集線短路時存在單體電壓檢測不準(zhǔn)確的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案:
[0005]一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)，其特征在于，包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、多路開關(guān)、電壓跟隨器、ADC采集單元、均衡控制單元及MCU ;
[0006]所述第一電阻的一端與單體電池的正極相連，所述第一電阻的另一端與所述多路開關(guān)的第一輸入端相連；
[0007]所述第二電阻的一端與單體電池的正極相連，所述第二電阻的另一端分別與所述多路開關(guān)的第二輸入端和所述均衡控制單元的輸入端相連；
[0008]所述第三電阻的一端與單體電池的負(fù)極相連，所述第三電阻的另一端分別與所述多路開關(guān)的第三輸入端和所述均衡控制單元的輸出端相連；
[0009]所述第四電阻的一端與單體電池的負(fù)極相連，所述第四電阻的另一端與所述多路開關(guān)的第四輸入端相連；
[0010]所述電壓跟隨器的正向輸入端與所述多路開關(guān)的第一輸出端相連，所述電壓跟隨器的反向輸入端與所述多路開關(guān)的第二輸出端相連，所述電壓跟隨器的輸出端與所述ADC采集單元的輸入端相連；
[0011]所述MCU的輸入端與所述ADC采集單元的輸出端相連，所述MCU的輸出端與所述均衡控制單元的控制端相連；
[0012]所述MCU用于獲取所述ADC采集單元的輸出電壓并上報；
[0013]所述MCU的輸出端為高電平時，所述均衡控制單元連通所述第二電阻和所述第三電阻，所述MCU比較所述ADC采集單元的輸出電壓，確定比較結(jié)果并上報。
[0014]優(yōu)選的，所述多路開關(guān)包括:第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)；
[0015]所述第一開關(guān)的一端作為所述多路開關(guān)的第一輸入端，所述第二開關(guān)的一端作為所述多路開關(guān)的第二輸入端，所述第三開關(guān)的一端作為所述多路開關(guān)的第三輸入端，所述第四開關(guān)的一端作為所述多路開關(guān)的第四輸入端；
[0016]所述第一開關(guān)的另一端與所述第二開關(guān)的另一端相連，作為所述多路開關(guān)的第一輸出端，所述第三開關(guān)的另一端與所述第四開關(guān)的另一端相連，作為所述多路開關(guān)的第二輸出端。
[0017]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)為常閉開關(guān)，所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)為常開開關(guān)。
[0018]優(yōu)選的，所述MCU的輸出端為高電平時，所述第二開關(guān)或所述第三開關(guān)閉合，所述MCU比較所述ADC采集單元的輸出電壓，確定比較結(jié)果并上報電池管理系統(tǒng)。
[0019]優(yōu)選的，所述MCU比較所述第二開關(guān)閉合時的輸出電壓與所述第二開關(guān)斷開時的輸出電壓，如所述輸出電壓值相等，則上報短路故障；
[0020]所述MCU比較所述第三開關(guān)閉合時的輸出電壓與所述第三開關(guān)斷開時的輸出電壓，如所述輸出電壓值相等，則上報短路故障。
[0021]優(yōu)選的，所述均衡控制單元包括:M0S管和第五電阻；
[0022]所述MOS管為NMOS管，所述MOS管的柵極與所述第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端為所述均衡控制單元的控制端，所述MOS管的源極作為所述均衡控制單元的輸入端，所述MOS管的漏極作為所述均衡控制單元的輸出端。
[0023]優(yōu)選的，所述MCU的輸出端為高電平時，所述MOS管的源極和柵極導(dǎo)通，所述MOS管連通所述第二電阻和第三電阻，實現(xiàn)單體電池的均衡控制。
[0024]本實用新型提供一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)，采用均衡控制單元和多路開關(guān)實現(xiàn)對單體電池的電壓采集系統(tǒng)進(jìn)行短路檢測，并上報檢測結(jié)果，避免當(dāng)單體電池的電壓采集線短路時，電池管理系統(tǒng)檢測的單體電壓不準(zhǔn)確的問題，確保電池組系統(tǒng)安全可靠運行，提高電池組的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型的具體實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0026]圖1:是本實用新型提供的一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2:是本實用新型提供的一種多路開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3:是本實用新型實施例提供的一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)電路示意圖；
[0029]圖4:是本實用新型實施例提供的MCU工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型實施例的方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031 ] 針對現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車的電池組系統(tǒng)對單體電池的電壓采集系統(tǒng)，缺乏硬件電路和軟件設(shè)計的自診斷功能，對硬件電路實際工作狀態(tài)不能實現(xiàn)在線監(jiān)控的，存在單體電壓采集不準(zhǔn)確的可能性。本實用新型提供一種單體電池的電壓采集系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的單體電池的電壓采集系統(tǒng)出現(xiàn)短路時存在電壓采集不準(zhǔn)確的問題。
[0032]如圖1所示，為本實用新型提供的一種單體電池的電壓檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。該單體電池的電壓采集系統(tǒng)，包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、多路開關(guān)、電壓跟隨器、ADC采集單元、均衡控制單元及MCU。
[0033]所述第一電阻Rl的一端與單體電池的正極相連，所述第一電阻Rl的另一端與所述多路開關(guān)的第一輸入端相連。
[0034]所述第二電阻R2的一端與單體電池的正極相連，所述第二電阻R2的另一端分別與所述多路開關(guān)的第二輸入端和所述均衡控制單元的輸入端相連。
[0035]所述第三電阻R3的一端與單體電池的負(fù)極相連，所述第三電阻R3的另一端分別與所述多路開關(guān)的第三輸入端和所述均衡控制單元的輸出端相連。
[0036]所述第四電阻R4的一端與單體電池的負(fù)極相連，所述第四電阻R4的另一端與所述多路開關(guān)的第四輸入端相連。
[0037]所述電壓跟隨器的正向輸入端與所述多路開關(guān)的第一輸出端相連，所述電壓跟隨器的反向輸入端與所述多路開關(guān)的第二輸出端相連，所述電壓跟隨器的輸出端與所述ADC采集單元的輸入端相連。
[0038]所述MCU的輸入端與所述ADC采集單元的輸出端相連，所述MCU的輸出端與所述均衡控制單元的控制端相連。
[0039]所述MCU用于獲取所述ADC采集單元的輸出電壓并上報。
[0040]所述MCU的輸出端為高電平時，所述均衡控制單元連通所述第二電阻R2和所述第三電阻R3，所述MCU比較所述ADC采集單元的輸出電壓，確定比較結(jié)果并上報。
[0041]如圖2所示，為本實用新型提供的一種多路開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。所述多路開關(guān)包括:第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3和第四開關(guān)K4。
[0042]所述第一開關(guān)Kl的一端作為所述多路開關(guān)的第一輸入端，所述第二開關(guān)K2的一端作為所述多路開關(guān)的第二輸入端，所述第三開關(guān)K3的一端作為所述多路開關(guān)的第三輸入端，所述第四開關(guān)K4的一端作為所述多路開關(guān)的第四輸入端；
[0043]所述第一開關(guān)Kl的另一端與所述第二開關(guān)K2的另一端相連，作為所述多路開關(guān)的第一輸出端，所述第三開關(guān)