專利名稱：一種電池電壓及溫度采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種電池電壓及溫度采樣裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在電動(dòng)汽車逐漸興起，在電動(dòng)汽車上，電池管理系統(tǒng)是必不可少的組成部分，對(duì)電動(dòng)汽車電池管理能有效的提高電池的壽命，提高電池使用的安全性。蓄電池作為電源系統(tǒng)的組成部分，起著儲(chǔ)備電能、應(yīng)付電網(wǎng)異常和特殊工作情況、維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵作用，是需要高可靠電能保障領(lǐng)域的最后一道防線。傳統(tǒng)的蓄電池電壓采樣采用傳統(tǒng)的AD采樣芯片和一些外圍電路，測(cè)量精度有限，并且沒有低功耗的模式，在監(jiān)測(cè)的時(shí)候一定要對(duì)其供電，在斷電的情況下并不能對(duì)電池的一致性做出判斷和均衡，在溫度采集方面被忽視，在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)電池溫度急劇變化而沒有及時(shí)采取動(dòng)作，導(dǎo)致事故的發(fā)生，留下隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低功耗的電池電壓及溫度采樣裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種電池電壓及溫度采樣裝置， 包括處理器、電源電路和溫度采集電路，所述的電源電路與所述的處理器連接，所述的溫度采集電路采集電池組的溫度，所述的電池組由多個(gè)電池串聯(lián)而成，所述的溫度采集電路與所述的處理器連接，其特征在于所述的電池組通過數(shù)據(jù)采集電路與所述的處理器連接，所述的數(shù)據(jù)采集電路連接有均衡電路，所述的均衡電路與電池組連接，所述的電源電路連接有掉電檢測(cè)電路，所述的掉電檢測(cè)電路與所述的處理器連接。所述的處理器上連接有CAN通訊電路。所述的處理器包括型號(hào)為PIC33FJU8GP802的第一芯片及外圍電路，所述的掉電檢測(cè)電路包括型號(hào)為AB45S的光電耦合器，外部電源正極通過第一電阻與光電耦合器的第一引腳連接，外部電源負(fù)極與光電耦合器的第二引腳連接，光電耦合器的第三引腳通過第二電阻與第一芯片的第五引腳連接。所述的電池組包括第一電池、第二電池、第三電池、第四電池、第五電池、第六電池、第七電池、第八電池、第九電池、第十電池、第十一電池和第十二電池，第一電池、第二電池、第三電池、第四電池、第五電池、第六電池、第七電池、第八電池、第九電池、第十電池、第十一電池和第十二電池串聯(lián)起來(lái)；
所述的數(shù)據(jù)采集電路包括型號(hào)為L(zhǎng)TC6802的第二芯片和型號(hào)為ADUM1411的第三芯片， 所述的第二芯片的第四十四引腳通過第三電阻與第三芯片的第十四引腳連接，第二芯片的第四十三引腳通過第四電阻與第三芯片的第十三引腳連接，第二芯片的第四十二引腳通過第五電阻與第三芯片的第十二引腳連接，第二芯片的第四十一引腳通過第六電阻與第三芯片的第十一引腳連接；
所述的均衡電路包括第一均衡模塊、第二均衡模塊、第三均衡模塊、第四均衡模塊、第五均衡模塊、第六均衡模塊，第七均衡模塊、第八均衡模塊、第九均衡模塊、第十均衡模塊、第十一均衡模塊和第十二均衡模塊，
第一均衡模塊包括第七電阻、第八電阻、第九電阻和第一場(chǎng)效應(yīng)管，第七電阻的一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第八電阻的一端連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第九電阻的一端連接，第七電阻的另一端與第一電池的負(fù)極連接，第八電阻的另一端與第二芯片的第二十八引腳連接，第九電阻的另一端與第一電池的正極連接；
第二均衡模塊包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和第二場(chǎng)效應(yīng)管，第十電阻的一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十一電阻的一端連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十二電阻的一端連接，第十電阻的另一端與第一電池的正極連接，第十一電阻的另一端與第二芯片的第二十六引腳連接，第十二電阻的另一端與第二電池的正極連接；
第三均衡模塊包括第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻和第三場(chǎng)效應(yīng)管，第十三電阻的一端與第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十四電阻的一端連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十五電阻的一端連接，第十三電阻的另一端與第二電池的正極連接， 第十四電阻的另一端與第二芯片的第二十四引腳連接，第十五電阻的另一端與第三電池的正極連接；
第四均衡模塊包括第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻和第四場(chǎng)效應(yīng)管，第十六電阻的一端與第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十七電阻的一端連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十八電阻的一端連接，第十六電阻的另一端與第三電池的正極連接， 第十七電阻的另一端與第二芯片的第二十二引腳連接，第十八電阻的另一端與第四電池的正極連接；
第五均衡模塊包括第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻和第五場(chǎng)效應(yīng)管，第十九電阻的一端與第五場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十電阻的一端連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十一電阻的一端連接，第十九電阻的另一端與第四電池的正極連接，第二十電阻的另一端與第二芯片的第二十引腳連接，第二十一電阻的另一端與第五電池的正極連接；
第六均衡模塊包括第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第六場(chǎng)效應(yīng)管，第二十二電阻的一端與第六場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十三電阻的一端連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十四電阻的一端連接，第二十二電阻的另一端與第五電池的正極連接，第二十三電阻的另一端與第二芯片的第十八引腳連接，第二十四電阻的另一端與第六電池的正極連接；
第七均衡模塊包括第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻和第七場(chǎng)效應(yīng)管， 第二十五電阻的一端與第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十六電阻的一端連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十七電阻的一端連接，第二十五電阻的另一端與第六電池的正極連接，第二十六電阻的另一端與第二芯片的第十六引腳連接，第二十七電阻的另一端與第七電池的正極連接；
第八均衡模塊包括第二十八電阻、第二十九電阻、第三十電阻和第八場(chǎng)效應(yīng)管，第二十八電阻的一端與第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十九電阻的一端連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十電阻的一端連接，第二十八電阻的另一端與第七電池的正極連接，第二十九電阻的另一端與第二芯片的第十四引腳連接，第三十電阻的另一端與第八電池的正極連接；
第九均衡模塊包括第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻和第九場(chǎng)效應(yīng)管，第三十一電阻的一端與第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十二電阻的一端連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十三電阻的一端連接，第三十一電阻的另一端與第八電池的正極連接，第三十二電阻的另一端與第二芯片的第十二引腳連接，第三十三電阻的另一端與第九電池的正極連接；
第十均衡模塊包括第三十四電阻、第三十五電阻、第三十六電阻和第十場(chǎng)效應(yīng)管，第三十四電阻的一端與第十場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十五電阻的一端連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十六電阻的一端連接，第三十四電阻的另一端與第九電池的正極連接，第三十五電阻的另一端與第二芯片的第十引腳連接，第三十六電阻的另一端與第十電池的正極連接；
第十一均衡模塊包括第三十七電阻、第三十八電阻、第三十九電阻和第十一場(chǎng)效應(yīng)管， 第三十七電阻的一端與第十一場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十八電阻的一端連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十九電阻的一端連接，第三十七電阻的另一端與第十電池的正極連接，第三十八電阻的另一端與第二芯片的第八引腳連接，第三十九電阻的另一端與第十一電池的正極連接；
第十二均衡模塊包括第四十電阻、第四十一電阻、第四十二電阻和第十二場(chǎng)效應(yīng)管，第四十電阻的一端與第十二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第四十一電阻的一端連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第四十二電阻的一端連接，第四十電阻的另一端與第十一電池的正極連接，第四十一電阻的另一端與第二芯片的第六引腳連接，第四十二電阻的另一端與第十二電池的正極連接；
第二芯片的第三十引腳與第一電池的負(fù)極連接，第二芯片的第二十七引腳通過第四十三電阻與第一電池的正極連接，第二芯片的第二十五引腳通過第四十四電阻與第二電池的正極連接，第二芯片的第二十三引腳通過第四十五電阻與第三電池的正極連接，第二芯片的第二十一引腳通過第四十六電阻與第四電池的正極連接，第二芯片的第十九引腳通過第四十七電阻與第五電池的正極連接，第二芯片的第十七引腳通過第四十八電阻與第六電池的正極連接，第二芯片的第十五引腳通過第四十九電阻與第七電池的正極連接，第二芯片的第十三引腳通過第五十電阻與第八電池的正極連接，第二芯片的第十一引腳通過第五十一電阻與第九電池的正極連接，第二芯片的第九引腳通過第五十二電阻與第十電池的正極連接，第二芯片的第七引腳通過第五十三電阻與第十一電池的正極連接，第二芯片的第五引腳通過第五十四電阻與第十二電池的正極連接。所述的CAN通訊電路包括型號(hào)為TJA1040T的第四芯片及外圍電路，所述的第四芯片的第一引腳與第一芯片的第十七引腳連接，所述的第四芯片的第四引腳與第一芯片的第十八引腳連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過掉電檢測(cè)電路，可以檢測(cè)出電源電路是否在為整個(gè)裝置提供電源，當(dāng)處于掉電情況下，可以通過數(shù)據(jù)采集電路的+5V對(duì)處理器供電， 這時(shí)處理器關(guān)掉CAN通訊功能，只維持?jǐn)?shù)據(jù)采集電路的通訊，工作在低功耗的狀態(tài)模式下。 通過監(jiān)測(cè)的電壓，從而控制是否要對(duì)電池進(jìn)行均衡操作?，F(xiàn)有的電池制造技術(shù)對(duì)大容量的電池的一致性無(wú)法保證，在串聯(lián)工作下，有一個(gè)單體電壓低則必須斷電以保護(hù)該電池不被過放。傳統(tǒng)的裝置都只能在外部供電的情況下通過較大電流的均衡對(duì)電池進(jìn)行均衡，導(dǎo)致均衡電路復(fù)雜，功率增大后溫度升高，影響電路板的穩(wěn)定性及壽命，且體積大，安裝困難。本專利在實(shí)際應(yīng)用過程中，具有外部供電的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不供電的時(shí)間，那么本專利用長(zhǎng)時(shí)間、小電流的均衡代替短時(shí)間、大電流均衡，通過長(zhǎng)時(shí)間、小電流的均衡以達(dá)到串聯(lián)的電池組電壓的一致性。大電流均衡有一個(gè)問題在于電流大，而電池的內(nèi)阻恒定，那么隨著電流的增大，會(huì)出現(xiàn)開啟均衡，則電壓降到目標(biāo)電壓以下，關(guān)閉均衡又上升到目標(biāo)電壓以上的情況，且開啟均衡與關(guān)閉均衡之間的單體電壓差距大，導(dǎo)致均衡效果變差。而通過小電流的均衡則能將開啟均衡與關(guān)閉均衡之間的單體電壓差距大大縮小，從而進(jìn)一步保證了均衡的效果。本專利低功耗功能則保證了系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作過程中，自身消耗的能量非常小，足以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間耗電。均衡電路的設(shè)置，當(dāng)需要對(duì)電池放電時(shí)，處理器向數(shù)據(jù)采集電路發(fā)送命令，開啟均衡電路的管腳，使整個(gè)放電回路導(dǎo)通，這樣就可以對(duì)電壓過高的電池進(jìn)行放電，達(dá)到將電壓高的單體放電的目的。溫度采集電路在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)電池溫度急劇變化及時(shí)采取動(dòng)作，避免事故的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明的電路框圖； 圖2為本發(fā)明的電源電路原理圖3為本發(fā)明的掉電檢測(cè)電路原理圖； 圖4為本發(fā)明的CAN通訊電路原理圖； 圖5為本發(fā)明的均衡電路原理圖； 圖6為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集電路原理圖； 圖7為本發(fā)明的處理器電路原理圖； 圖8為本發(fā)明的溫度采集電路原理圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一種電池電壓及溫度采樣裝置，包括處理器1、電源電路2和溫度采集電路3，電源電路2與處理器1連接，溫度采集電路3采集電池組4的溫度，電池組4由12個(gè)電池串聯(lián)而成，溫度采集電路3與處理器1連接，電池組4通過數(shù)據(jù)采集電路5與處理器1連接，數(shù)據(jù)采集電路5連接有均衡電路6，均衡電路6與電池組4連接，電源電路2連接有掉電檢測(cè)電路7，掉電檢測(cè)電路7與處理器1連接。處理器上連接有CAN通訊電路8。處理器1包括型號(hào)為PIC33FJU8GP802的第一芯片U601及外圍電路，掉電檢測(cè)電路7包括型號(hào)為AB45S的光電耦合器U201，外部電源正極BM POWER+通過第一電阻R201與光電耦合器U201的第一引腳連接，外部電源負(fù)極BM POWER-與光電耦合器U201的第二引腳連接，光電耦合器U201的第三引腳通過第二電阻R202與第一芯片TOOl的第五引腳連接。
電池組4包括第一電池BAT1、第二電池BAT2、第三電池BAT3、第四電池BAT4、第五電池BAT5、第六電池BAT6、第七電池BAT7、第八電池BAT8、第九電池BAT9、第十電池BAT10、 第i^一電池BATll和第十二電池BAT12，第一電池BAT1、第二電池BAT2、第三電池BAT3、 第四電池BAT4、第五電池BAT5、第六電池BAT6、第七電池BAT7、第八電池BAT8、第九電池 BAT9、第十電池BAT10、第^^一電池BATll和第十二電池BAT12串聯(lián)起來(lái)；
數(shù)據(jù)采集電路包括型號(hào)為L(zhǎng)TC6802的第二芯片Ull和型號(hào)為ADUM1411的第三芯片U2， 第二芯片Ull的第四十四引腳通過第三電阻R515與第三芯片U2的第十四引腳連接，第二芯片Ull的第四十三引腳通過第四電阻R516與第三芯片U2的第十三引腳連接，第二芯片 Ull的第四十二引腳通過第五電阻R517與第三芯片U2的第十二引腳連接，第二芯片Ull的第四十一引腳通過第六電阻R518與第三芯片U2的第十一引腳連接；
均衡電路包括第一均衡模塊、第二均衡模塊、第三均衡模塊、第四均衡模塊、第五均衡模塊、第六均衡模塊，第七均衡模塊、第八均衡模塊、第九均衡模塊、第十均衡模塊、第十一均衡模塊和第十二均衡模塊，
第一均衡模塊包括第七電阻RB1、第八電阻R421、第九電阻R401和第一場(chǎng)效應(yīng)管MB1， 第七電阻RBl的一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管MBl的源極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管MBl的柵極與第八電阻R421的一端連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管MBl的漏極與第九電阻R401的一端連接，第七電阻 RBl的另一端與第一電池BATl的負(fù)極連接，第八電阻R421的另一端與第二芯片Ull的第二十八引腳連接，第九電阻R401的另一端與第一電池BATl的正極連接；
第二均衡模塊包括第十電阻RB2、第十一電阻R422、第十二電阻R402和第二場(chǎng)效應(yīng)管 MB2，第十電阻RB2的一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管MB2的源極連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管MB2的柵極與第十一電阻R422的一端連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管MB2的漏極與第十二電阻R402的一端連接，第十電阻RB2的另一端與第一電池BATl的正極連接，第十一電阻R422的另一端與第二芯片Ul 1 的第二十六引腳連接，第十二電阻R402的另一端與第二電池BAT2的正極連接；
第三均衡模塊包括第十三電阻RB3、第十四電阻R423、第十五電阻R403和第三場(chǎng)效應(yīng)管MB3，第十三電阻RB3的一端與第三場(chǎng)效應(yīng)管MB3的源極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管MB3的柵極與第十四電阻R423的一端連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管MB3的漏極與第十五電阻R403的一端連接， 第十三電阻RB3的另一端與第二電池BAT2的正極連接，第十四電阻R423的另一端與第二芯片Ull的第二十四引腳連接，第十五電阻R403的另一端與第三電池BAT3的正極連接；
第四均衡模塊包括第十六電阻RB4、第十七電阻R4M、第十八電阻R404和第四場(chǎng)效應(yīng)管MB4，第十六電阻RB4的一端與第四場(chǎng)效應(yīng)管MB4的源極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管MB4的柵極與第十七電阻R4M的一端連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管MB4的漏極與第十八電阻R404的一端連接， 第十六電阻RB4的另一端與第三電池BAT3的正極連接，第十七電阻R4M的另一端與第二芯片Ull的第二十二引腳連接，第十八電阻R404的另一端與第四電池BAT4的正極連接；
第五均衡模塊包括第十九電阻RB5、第二十電阻R425、第二十一電阻R405和第五場(chǎng)效應(yīng)管MB5，第十九電阻RB5的一端與第五場(chǎng)效應(yīng)管MB5的源極連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管MB5的柵極與第二十電阻R425的一端連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管MB5的漏極與第二十一電阻R405的一端連接，第十九電阻RB5的另一端與第四電池BAT4的正極連接，第二十電阻R425的另一端與第二芯片Ull的第二十引腳連接，第二十一電阻R405的另一端與第五電池BAT5的正極連接；第六均衡模塊包括第二十二電阻RB6、第二十三電阻R似6、第二十四電阻R406和第六場(chǎng)效應(yīng)管MB6，第二十二電阻RB6的一端與第六場(chǎng)效應(yīng)管MB6的源極連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管 MB6的柵極與第二十三電阻的一端連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管MB6的漏極與第二十四電阻 R406的一端連接，第二十二電阻RB6的另一端與第五電池BAT5的正極連接，第二十三電阻 R似6的另一端與第二芯片Ull的第十八引腳連接，第二十四電阻R406的另一端與第六電池 BAT6的正極連接；
第七均衡模塊包括第二十五電阻RB7、第二十六電阻R427、第二十七電阻R407和第七場(chǎng)效應(yīng)管MB7，第二十五電阻RB7的一端與第七場(chǎng)效應(yīng)管MB7的源極連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管 MB7的柵極與第二十六電阻R427的一端連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管MB7的漏極與第二十七電阻 R407的一端連接，第二十五電阻RB7的另一端與第六電池BAT6的正極連接，第二十六電阻 R427的另一端與第二芯片Ull的第十六引腳連接，第二十七電阻R407的另一端與第七電池 BAT7的正極連接；
第八均衡模塊包括第二十八電阻RB8、第二十九電阻R^S、第三十電阻R408和第八場(chǎng)效應(yīng)管MB8，第二十八電阻RB8的一端與第八場(chǎng)效應(yīng)管MB8的源極連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管MB8 的柵極與第二十九電阻的一端連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管MB8的漏極與第三十電阻R408的一端連接，第二十八電阻RB8的另一端與第七電池BAT7的正極連接，第二十九電阻的另一端與第二芯片Ull的第十四引腳連接，第三十電阻R408的另一端與第八電池BAT8的正極連接；
第九均衡模塊包括第三i^一電阻RB9、第三十二電阻、第三十三電阻R409和第九場(chǎng)效應(yīng)管MB9，第三十一電阻RB9的一端與第九場(chǎng)效應(yīng)管MB9的源極連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管 MB9的柵極與第三十二電阻的一端連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管MB9的漏極與第三十三電阻 R409的一端連接，第三十一電阻RB9的另一端與第八電池BAT8的正極連接，第三十二電阻
的另一端與第二芯片Ull的第十二引腳連接，第三十三電阻R409的另一端與第九電池 BAT9的正極連接；
第十均衡模塊包括第三十四電阻RB10、第三十五電阻R430、第三十六電阻R410和第十場(chǎng)效應(yīng)管MB10，第三十四電阻RBlO的一端與第十場(chǎng)效應(yīng)管MBlO的源極連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管MBlO的柵極與第三十五電阻R430的一端連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管MBlO的漏極與第三十六電阻R410的一端連接，第三十四電阻RBlO的另一端與第九電池BAT9的正極連接，第三十五電阻R430的另一端與第二芯片Ull的第十引腳連接，第三十六電阻R410的另一端與第十電池BATlO的正極連接；
第十一均衡模塊包括第三十七電阻RB11、第三十八電阻R431、第三十九電阻R411和第十一場(chǎng)效應(yīng)管MB11，第三十七電阻RBll的一端與第十一場(chǎng)效應(yīng)管MBll的源極連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管MBll的柵極與第三十八電阻R431的一端連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管MBll的漏極與第三十九電阻R411的一端連接，第三十七電阻RBll的另一端與第十電池BATlO的正極連接， 第三十八電阻R431的另一端與第二芯片Ull的第八引腳連接，第三十九電阻R411的另一端與第十一電池BATll的正極連接；
第十二均衡模塊包括第四十電阻RB12、第四十一電阻R432、第四十二電阻R412和第十二場(chǎng)效應(yīng)管MB12，第四十電阻RB12的一端與第十二場(chǎng)效應(yīng)管MB12的源極連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管MB12的柵極與第四十一電阻R432的一端連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管MB12的漏極與第四十二電阻R412的一端連接，第四十電阻RB12的另一端與第十一電池BATll的正極連接， 第四十一電阻R432的另一端與第二芯片Ull的第六引腳連接，第四十二電阻R412的另一端與第十二電池BAT12的正極連接；
第二芯片Ull的第三十引腳與第一電池BATl的負(fù)極連接，第二芯片Ull的第二十七引腳通過第四十三電阻R501與第一電池BATl的正極連接，第二芯片Ull的第二十五引腳通過第四十四電阻R502與第二電池BAT2的正極連接，第二芯片Ull的第二十三引腳通過第四十五電阻R503與第三電池BAT3的正極連接，第二芯片Ull的第二十一引腳通過第四十六電阻R504與第四電池BAT4的正極連接，第二芯片Ull的第十九引腳通過第四十七電阻R505與第五電池BAT5的正極連接，第二芯片Ull的第十七引腳通過第四十八電阻 R506與第六電池BAT6的正極連接，第二芯片Ull的第十五引腳通過第四十九電阻R507與第七電池BAT7的正極連接，第二芯片Ull的第十三引腳通過第五十電阻R508與第八電池 BAT8的正極連接，第二芯片Ull的第十一引腳通過第五十一電阻R509與第九電池BAT9的正極連接，第二芯片Ull的第九引腳通過第五十二電阻R510與第十電池BATlO的正極連接，第二芯片Ull的第七引腳通過第五十三電阻R511與第十一電池BATll的正極連接，第二芯片Ull的第五引腳通過第五十四電阻R512與第十二電池BAT12的正極連接。CAN通訊電路包括型號(hào)為TJA1040T的第四芯片U301及外圍電路，第四芯片U301 的第一引腳與第一芯片U601的第十七引腳連接，第四芯片U301的第四引腳與第一芯片 U601的第十八引腳連接。本發(fā)明的工作原理 一電源電路
電源采用LM2576芯片和NCP565D2T33G芯片及濾波電路，在輸入電壓9 36V大范圍輸入的情況下，仍可以為整個(gè)裝置提供穩(wěn)定的+5V和+3. 3V電壓，以確保裝置可以正常工作。二掉電檢測(cè)電路
是判斷本裝置是否進(jìn)入低功耗模式的主要依據(jù)，因此此電路一定要確保判斷的正確性。本電路采用光耦A(yù)B45S，當(dāng)接通電源時(shí)光耦的3、4端導(dǎo)通，INTl端可以通過單片機(jī)檢測(cè)為高電平，而當(dāng)關(guān)閉電源時(shí)光耦的3、4端截止，INTl端可以通過單片機(jī)檢測(cè)為低電平本電路具有抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高等特點(diǎn)。通過對(duì)電源電壓掉電檢測(cè)，可以確定裝置的工作狀態(tài)。三CAN通訊電路
CAN通訊電路采用TJA1040T芯片，將CANRX和CANTX轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的CANH和CANL信號(hào)， 在TJA1040T芯片后增加的濾波電路可以有效的去除CAN通訊傳輸中的干擾，提高了通訊的可靠性。四均衡電路
均衡電路采用BZT52C6V2芯片，當(dāng)需要對(duì)電池放電時(shí)，單片機(jī)向LTC6802發(fā)送命令，開啟均衡的管腳Si，使整個(gè)放電回路導(dǎo)通，這樣就可以對(duì)電壓過高的電池進(jìn)行放電，達(dá)到將電壓高的單體放電的目的。五處理器
CPU采用macrochip公司的PIC33FJU8GP802芯片，此芯片具有定時(shí)器、輸入捕獲、輸出比較、串行外設(shè)接口(SPI)、通用異步收發(fā)器(UART)、增強(qiáng)型CAN(ECAN)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器接口 (DCI)UO位/12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(DAC)、比較器模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷(RTCC)等功能，可以通過SPI通信的方式讀取LTC6802采集的數(shù)據(jù)，可以通過CAN通訊的方式將信息傳輸?shù)狡渌K端。六數(shù)據(jù)采集電路
數(shù)據(jù)采集是采用LTC6802電池監(jiān)視芯片采集的，它內(nèi)置一個(gè)12位ADC、一個(gè)精準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)、一個(gè)高電壓輸入多工器和一個(gè)串行接口。每個(gè)LTC6802能夠在輸入共模電壓高達(dá) 60V的條件下測(cè)量多達(dá)12個(gè)串接電池的電壓。為了最大限度地降低功率，LTC6802提供了一種測(cè)量模式，旨在監(jiān)視每節(jié)電池的過壓和欠壓條件。當(dāng)該裝置工作在低功耗的模式時(shí)， LTC6802工作在測(cè)量模式，每個(gè)電池輸入都設(shè)計(jì)有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的MOSFET開關(guān)，用于對(duì)過充電電池進(jìn)行放電，本裝置的電壓的測(cè)量和均衡都是由該芯片實(shí)現(xiàn)的。七溫度采集電路
溫度采用采用車用級(jí)的溫度探頭，該探頭實(shí)際是熱敏電阻，然后采用分壓的方式將電壓信號(hào)輸入到PIC33FJU8GP802芯片的10位/12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器管腳上，通過采集到的AD 值，計(jì)算出熱敏電阻的阻值，進(jìn)而計(jì)算出溫度。低功耗模式
通過掉電檢測(cè)電路，可以檢測(cè)出電源電路是否在為整個(gè)裝置提供電源，當(dāng)處于掉電情況下，可以通過LTC6802的Vreg提供的+5V對(duì)單片機(jī)供電，這時(shí)單片機(jī)關(guān)掉CAN通訊的功能，只維持LTC6802的通訊，工作在低功耗的狀態(tài)模式下，通過監(jiān)測(cè)的電壓，從而控制是否要對(duì)電池進(jìn)行均衡操作。單片機(jī)采用了 MICROCHIP公司推出的PIC33FJU8GP802芯片，支持運(yùn)行時(shí)自編程，在本裝置的設(shè)計(jì)過程中，增加了引導(dǎo)加載程序的功能，可以通過CAN通訊的方式對(duì)單片機(jī)程序進(jìn)行升級(jí)。這對(duì)裝置以后的維護(hù)及功能的升級(jí)提供了方便。
權(quán)利要求
1.一種電池電壓及溫度采樣裝置，其特征在于包括處理器、電源電路和溫度采集電路， 所述的電源電路與所述的處理器連接，所述的溫度采集電路采集電池組的溫度，所述的電池組由多個(gè)電池串聯(lián)而成，所述的溫度采集電路與所述的處理器連接，其特征在于所述的電池組通過數(shù)據(jù)采集電路與所述的處理器連接，所述的數(shù)據(jù)采集電路連接有均衡電路，所述的均衡電路與電池組連接，所述的電源電路連接有掉電檢測(cè)電路，所述的掉電檢測(cè)電路與所述的處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電壓及溫度采樣裝置，其特征在于所述的處理器上連接有CAN通訊電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池電壓及溫度采樣裝置，其特征在于所述的處理器包括型號(hào)為PIC33FJU8GP802的第一芯片及外圍電路，所述的掉電檢測(cè)電路包括型號(hào)為 AB45S的光電耦合器，外部電源正極通過第一電阻與光電耦合器的第一引腳連接，外部電源負(fù)極與光電耦合器的第二引腳連接，光電耦合器的第三引腳通過第二電阻與第一芯片的第五引腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池電壓及溫度采樣裝置，其特征在于所述的電池組包括第一電池、第二電池、第三電池、第四電池、第五電池、第六電池、第七電池、第八電池、第九電池、第十電池、第十一電池和第十二電池，第一電池、第二電池、第三電池、第四電池、第五電池、第六電池、第七電池、第八電池、第九電池、第十電池、第十一電池和第十二電池串聯(lián)起來(lái)；所述的數(shù)據(jù)采集電路包括型號(hào)為L(zhǎng)TC6802的第二芯片和型號(hào)為ADUM1411的第三芯片， 所述的第二芯片的第四十四引腳通過第三電阻與第三芯片的第十四引腳連接，第二芯片的第四十三引腳通過第四電阻與第三芯片的第十三引腳連接，第二芯片的第四十二引腳通過第五電阻與第三芯片的第十二引腳連接，第二芯片的第四十一引腳通過第六電阻與第三芯片的第十一引腳連接；所述的均衡電路包括第一均衡模塊、第二均衡模塊、第三均衡模塊、第四均衡模塊、第五均衡模塊、第六均衡模塊，第七均衡模塊、第八均衡模塊、第九均衡模塊、第十均衡模塊、 第十一均衡模塊和第十二均衡模塊，第一均衡模塊包括第七電阻、第八電阻、第九電阻和第一場(chǎng)效應(yīng)管，第七電阻的一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第八電阻的一端連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第九電阻的一端連接，第七電阻的另一端與第一電池的負(fù)極連接，第八電阻的另一端與第二芯片的第二十八引腳連接，第九電阻的另一端與第一電池的正極連接；第二均衡模塊包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和第二場(chǎng)效應(yīng)管，第十電阻的一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十一電阻的一端連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十二電阻的一端連接，第十電阻的另一端與第一電池的正極連接，第十一電阻的另一端與第二芯片的第二十六引腳連接，第十二電阻的另一端與第二電池的正極連接；第三均衡模塊包括第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻和第三場(chǎng)效應(yīng)管，第十三電阻的一端與第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十四電阻的一端連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十五電阻的一端連接，第十三電阻的另一端與第二電池的正極連接， 第十四電阻的另一端與第二芯片的第二十四引腳連接，第十五電阻的另一端與第三電池的正極連接；第四均衡模塊包括第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻和第四場(chǎng)效應(yīng)管，第十六電阻的一端與第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第十七電阻的一端連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第十八電阻的一端連接，第十六電阻的另一端與第三電池的正極連接， 第十七電阻的另一端與第二芯片的第二十二引腳連接，第十八電阻的另一端與第四電池的正極連接；第五均衡模塊包括第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻和第五場(chǎng)效應(yīng)管，第十九電阻的一端與第五場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十電阻的一端連接，第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十一電阻的一端連接，第十九電阻的另一端與第四電池的正極連接，第二十電阻的另一端與第二芯片的第二十引腳連接，第二十一電阻的另一端與第五電池的正極連接；第六均衡模塊包括第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第六場(chǎng)效應(yīng)管，第二十二電阻的一端與第六場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十三電阻的一端連接，第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十四電阻的一端連接，第二十二電阻的另一端與第五電池的正極連接，第二十三電阻的另一端與第二芯片的第十八引腳連接，第二十四電阻的另一端與第六電池的正極連接；第七均衡模塊包括第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻和第七場(chǎng)效應(yīng)管， 第二十五電阻的一端與第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十六電阻的一端連接，第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第二十七電阻的一端連接，第二十五電阻的另一端與第六電池的正極連接，第二十六電阻的另一端與第二芯片的第十六引腳連接，第二十七電阻的另一端與第七電池的正極連接；第八均衡模塊包括第二十八電阻、第二十九電阻、第三十電阻和第八場(chǎng)效應(yīng)管，第二十八電阻的一端與第八場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第二十九電阻的一端連接，第八場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十電阻的一端連接，第二十八電阻的另一端與第七電池的正極連接，第二十九電阻的另一端與第二芯片的第十四引腳連接，第三十電阻的另一端與第八電池的正極連接；第九均衡模塊包括第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻和第九場(chǎng)效應(yīng)管，第三十一電阻的一端與第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十二電阻的一端連接，第九場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十三電阻的一端連接，第三十一電阻的另一端與第八電池的正極連接，第三十二電阻的另一端與第二芯片的第十二引腳連接，第三十三電阻的另一端與第九電池的正極連接；第十均衡模塊包括第三十四電阻、第三十五電阻、第三十六電阻和第十場(chǎng)效應(yīng)管，第三十四電阻的一端與第十場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十五電阻的一端連接，第十場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十六電阻的一端連接，第三十四電阻的另一端與第九電池的正極連接，第三十五電阻的另一端與第二芯片的第十引腳連接，第三十六電阻的另一端與第十電池的正極連接；第十一均衡模塊包括第三十七電阻、第三十八電阻、第三十九電阻和第十一場(chǎng)效應(yīng)管， 第三十七電阻的一端與第十一場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第三十八電阻的一端連接，第十一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三十九電阻的一端連接，第三十七電阻的另一端與第十電池的正極連接，第三十八電阻的另一端與第二芯片的第八引腳連接，第三十九電阻的另一端與第十一電池的正極連接；第十二均衡模塊包括第四十電阻、第四十一電阻、第四十二電阻和第十二場(chǎng)效應(yīng)管，第四十電阻的一端與第十二場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與第四十一電阻的一端連接，第十二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第四十二電阻的一端連接，第四十電阻的另一端與第十一電池的正極連接，第四十一電阻的另一端與第二芯片的第六引腳連接，第四十二電阻的另一端與第十二電池的正極連接；第二芯片的第三十引腳與第一電池的負(fù)極連接，第二芯片的第二十七引腳通過第四十三電阻與第一電池的正極連接，第二芯片的第二十五引腳通過第四十四電阻與第二電池的正極連接，第二芯片的第二十三引腳通過第四十五電阻與第三電池的正極連接，第二芯片的第二十一引腳通過第四十六電阻與第四電池的正極連接，第二芯片的第十九引腳通過第四十七電阻與第五電池的正極連接，第二芯片的第十七引腳通過第四十八電阻與第六電池的正極連接，第二芯片的第十五引腳通過第四十九電阻與第七電池的正極連接，第二芯片的第十三引腳通過第五十電阻與第八電池的正極連接，第二芯片的第十一引腳通過第五十一電阻與第九電池的正極連接，第二芯片的第九引腳通過第五十二電阻與第十電池的正極連接，第二芯片的第七引腳通過第五十三電阻與第十一電池的正極連接，第二芯片的第五引腳通過第五十四電阻與第十二電池的正極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池電壓及溫度采樣裝置，其特征在于所述的CAN通訊電路包括型號(hào)為TJA1040T的第四芯片及外圍電路，所述的第四芯片的第一引腳與第一芯片的第十七引腳連接，所述的第四芯片的第四引腳與第一芯片的第十八引腳連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池電壓及溫度采樣裝置，包括處理器、電源電路和溫度采集電路，電源電路與處理器連接，溫度采集電路采集電池組的溫度，電池組由多個(gè)電池串聯(lián)而成，溫度采集電路與處理器連接，電池組通過數(shù)據(jù)采集電路與處理器連接，數(shù)據(jù)采集電路連接有均衡電路，均衡電路與電池組連接，電源電路連接有掉電檢測(cè)電路，掉電檢測(cè)電路與處理器連接，其優(yōu)點(diǎn)是通過掉電檢測(cè)電路，可以檢測(cè)出電源電路是否在為整個(gè)裝置提供電源，當(dāng)處于掉電情況下，可以通過數(shù)據(jù)采集電路的+5V對(duì)處理器供電,這時(shí)處理器關(guān)掉CAN通訊功能，只維持?jǐn)?shù)據(jù)采集電路的通訊，工作在低功耗的狀態(tài)模式下。通過監(jiān)測(cè)的電壓，從而控制是否要對(duì)電池進(jìn)行均衡操作。
文檔編號(hào)G01K7/22GK102437598SQ20111029580
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉存霖, 單林永, 熊宗保, 鄭偉 申請(qǐng)人:寧波拜特測(cè)控技術(shù)有限公司