专利名称：用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压及温度快速采集系统。
背景技术：
随着世界石油资源的日益紧张和环境污染的不断恶化，节能环保的电动汽车已经 成为举世关注的具有战略意义的产业。锂离子电池组作为电动汽车动力的主要来源，其工 作的稳定性直接影响整车的性能。目前由于工艺的原因，如果锂离子电池过度充电可能会 引起燃烧或爆炸；如果过度放电会导致电池失效，因此在使用的过程中必须对锂离子电池 进行监测管理，即必须使用电池管理系统。目前大功率电动汽车电池管理系统都是由主控 制器、若干电压及温度采集模块和一个电流模块组成。其中电压及温度快速采集模块是电 池参数的主要检测部分，其性能决定池管理系统的性能。现有的电池管理系统中电压及温度采集子系统存在以下缺点1、采用芯片是工业 级，抗干扰能力差；2、电池电压采样采用多个光隔离器件，采样速度慢，故障点多；3、没有 保护电路，高压或是错接造成采集模块损坏；4、没有合理的均衡措施，对于电池容量一致性 变差的现象无法改善，从而影响电池的使用寿命；5、采集模块需要外部提供电源工作，因需 要额外电源线，如果电源线出现问题，模块不能工作。
实用新型内容本实用新型是为了解决现有的电池管理系统中存在的对电池电压的采样速度慢、 采样抗电磁干扰能力差的问题，从而提供了用于电池管理系统的电压及温度快速采集系 统。用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，它包括CAN通讯电路、单片机和 N组电压及温度采样模块，所述N组电压及温度采样模块的结构完全相同，每组电压及温 度采样模块均对应采集一个电池组的电压及温度信号；所述每组电压及温度采样模块均包 括采样芯片和热敏电阻，所述热敏电阻用于采集电池组的温度，所述热敏电阻的温度信号 输出端与采样芯片的温度信号输入端连接；采样芯片采集电池组中每个单体电池的两端电 压；N组电压及温度采样模块中的每个采样芯片的电压及温度信号输出端均与单片机的电 压及温度信号输入端连接，所述单片机的信号输出端与CAN通讯电路的信号输入端连接， 所述CAN通讯电路的信号输入端与电池管理系统的管理主机的信号输入端连接；N为正整 数。本实用新型采用专用电压及温度采样芯片实现电池压力及温度的采集，抗电磁干 扰能力强、采集速度快。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图1说明本具体实施方式
，用于电池管理系统的电压及温 度快速采集系统，它包括CAN通讯电路1、单片机2和N组电压及温度采样模块，所述N组电 压及温度采样模块的结构完全相同，每组电压及温度采样模块均对应采集一个电池组7的 电压及温度信号；所述每组电压及温度采样模块均包括采样芯片3和热敏电阻6，所述热敏 电阻6用于采集电池组7的温度，所述热敏电阻6的温度信号输出端与采样芯片3的温度 信号输入端连接；采样芯片3采集电池组7中每个单体电池的两端电压；N组电压及温度采 样模块中的每个采样芯片3的电压及温度信号输出端均与单片机2的电压及温度信号输入 端连接，所述单片机2的信号输出端与CAN通讯电路1的信号输入端连接，所述CAN通讯电 路1的信号输入端与电池管理系统的管理主机的信号输入端连接；N为正整数。本实用新型的电池组中的电压信号及热敏电阻6采集的温度信号通过采样芯片3 送给单片机2进行运算、监测，再通过CAN通迅电路1送给管理系统的主机，从而实现电池 组的电压及温度的采集。本实施方式采用CAN总线进行通迅，通迅速度快，并且具有较强的抗干扰能力。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的用于电池管理系统的 电压及温度快速采集系统的区别在于，每组电压及温度采样模块还包括M个均衡电路8，所 述M的取值与电池组7中的单体电池的数量相等，所述每个均衡电路8均与电池组7中的 单体电池并联；所述每个均衡电路8的均衡信号输出端均与单片机2的均衡信号输入端连 接。本实施方式中采用均衡电路，能够根据电池的内阻、容量和温度等参数对电池均 衡，确保电池的一致性，延长使用寿命。
具体实施方式
三、本具体实施方式
与具体实施方式
一或二所述的用于电池管理系 统的电压及温度快速采集系统的区别在于，每组电压及温度采样模块还包括保护电路5，所 述保护电路5串联在采样芯片3与电池组7之间。本实施方式中的保护电路，用于对采样芯片3进行保护，防止由于错接等错误操 作导致的采样芯片损毁。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体实施方式
三所述的用于电池管理系统的 电压及温度快速采集系统的区别在于，它还包括电源电路4，所述电源电路4的电源信号输 出端与单片机2的电源信号输入端连接。本具体实施方式
中通过电源电路独立向单片机2供电，进而为采样芯片3供电，无 需外部供电，降低了系统功耗，减少线束的数量，进一步增加了系统的可靠性。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或四所述的用于电池管 理系统的电压及温度快速采集系统的区别在于，它还包括CAN总线，CAN通讯电路1与单片 机2之间通过CAN总线连接。
具体实施方式
六、本具体实施方式
与具体实施方式
五所述的用于电池管理系统的 电压及温度快速采集系统的区别在于，采样芯片3是型号为BQ76PL536的采样芯片。本实施方式的采样芯片3采用电动汽车专用采样芯片BQ76PL536，其抗电磁干扰 能力强、采集速度快。微处理器采用汽车级高可靠芯片。
权利要求1.用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特征是它包括CAN通讯电路 (1)、单片机( 和N组电压及温度采样模块，所述N组电压及温度采样模块的结构完全相 同，每组电压及温度采样模块均对应采集一个电池组(7)的电压及温度信号；所述每组电 压及温度采样模块均包括采样芯片( 和热敏电阻(6)，所述热敏电阻(6)用于采集电池 组(7)的温度，所述热敏电阻(6)的温度信号输出端与采样芯片(3)的温度信号输入端连 接；采样芯片C3)采集电池组(7)中每个单体电池的两端电压；N组电压及温度采样模块中 的每个采样芯片C3)的电压及温度信号输出端均与单片机( 的电压及温度信号输入端连 接，所述单片机( 的信号输出端与CAN通讯电路(1)的信号输入端连接，所述CAN通讯电 路(1)的信号输入端与电池管理系统的管理主机的信号输入端连接；N为正整数。
2.根据权利要求1所述的用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特征在于 每组电压及温度采样模块还包括M个均衡电路(8)，所述M的取值与电池组(7)中的单体电 池的数量相等，所述每个均衡电路(8)均与电池组(7)中的单体电池并联；所述每个均衡电 路(8)的均衡信号输出端均与单片机O)的均衡信号输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特征 在于每组电压及温度采样模块还包括保护电路(5)，所述保护电路( 串联在采样芯片(3) 与电池组(7)之间。
4.根据权利要求3所述的用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特征在于 它还包括电源电路G)，所述电源电路(4)的电源信号输出端与单片机(2)的电源信号输入 端连接。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特 征在于它还包括CAN总线，所述CAN通讯电路(1)与单片机(2)之间通过CAN总线连接。
6.根据权利要求5所述的用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，其特征在于 采样芯片(3)是型号为BQ76PL536的采样芯片。
专利摘要用于电池管理系统的电压及温度快速采集系统，涉及一种电压及温度快速采集系统。它解决现有的电池管理系统中存在的对电池电压的采样速度慢、采样抗电磁干扰能力差的问题。它的热敏电阻采集电池组的温度信号并输出给采样芯片；采样芯片采集电池组中每个单体电池的两端电压；采样芯片将所述温度信号及电压信号输出给单片机，单片机通过CAN通讯电路输出给电池管理系统的管理主机。本实用新型适用于电池管理系统的电压及温度快速采集。
文档编号G01R31/36GK201828652SQ201020579170
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者孔令敏, 方英民, 王春丽, 赵俊义 申请人:哈尔滨冠拓电源设备有限公司