一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電壓采集系統(tǒng)，尤其是涉及一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車通常采用電池組供電。鋰電池具有工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)和無污染的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車電池組通常由多個(gè)鋰電池組成。每個(gè)鋰電池為一個(gè)單體，電池組中各個(gè)鋰電池的特性不可能完全一致。電池組在工作一段時(shí)間后，各鋰電池之間的特性差異就越明顯，由此，各鋰電池在充點(diǎn)和放電時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，即有的鋰電池充電時(shí)電壓達(dá)到上限電壓，有的鋰電池還沒達(dá)到上限電壓，這樣就會(huì)出現(xiàn)個(gè)別鋰電池超過其上限電壓，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)安全事故，存在安全隱患。為了消除電池組供電的安全隱患，目前主要通過電池組管理系統(tǒng)來對(duì)電池組內(nèi)每個(gè)鋰電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分流平衡。電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)作為電池組管理系統(tǒng)的核心，用于采集電池組內(nèi)每個(gè)鋰電池的電壓。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)通常包括電壓采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、譯碼器、數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)輸出電路，電壓采集電路包括信號(hào)放大電路和多個(gè)選通模塊，多個(gè)選通模塊與多個(gè)鋰電池一對(duì)一對(duì)應(yīng)連接，多個(gè)選通模塊分別與譯碼器和信號(hào)放大電路連接，信號(hào)放大電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器和譯碼器分別與數(shù)據(jù)總線連接，控制器與數(shù)據(jù)輸出電路連接，電源通過DC/DC隔離電路后提供信號(hào)放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器和譯碼器的工作電壓；選通模塊通常采用電子開關(guān)，信號(hào)放大電路通常采用信號(hào)放大器。
[0004]現(xiàn)有的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)存在以下問題:選通模塊采集的信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器放大處理后直接輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，由此導(dǎo)致電壓采集系統(tǒng)抗干擾性能較差，運(yùn)行可靠性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾性能較好，運(yùn)行可靠性較高的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，包括電壓采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、譯碼器、數(shù)據(jù)總線和電源電路，所述的電壓采集電路包括信號(hào)放大電路和多個(gè)選通模塊，多個(gè)選通模塊分別與所述的譯碼器連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述的譯碼器和所述的控制器分別與所述的數(shù)據(jù)總線連接，所述的信號(hào)放大電路包括差分放大器和隔離放大器，多個(gè)選通模塊分別與所述的差分放大器連接，所述的差分放大器與所述的隔離放大器連接，所述的隔離放大器與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述的電源電路包括第一電源、第二電源、第一 DC/DC隔離模塊和第二 DC/DC隔離模塊，所述的第一電源與所述的第一 DC/DC隔離模塊連接，所述的第一 DC/DC隔離模塊分別與所述的隔離放大器、所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述的譯碼器和所述的控制器連接，所述的第二電源與所述的第二 DC/DC隔離模塊連接，所述的第二 DC/DC隔離模塊分別與所述的差分放大器和所述的隔離放大器連接。
[0007]所述的選通模塊包括光電繼電器，所述的光電繼電器分別與所述的譯碼器和所述的差分放大器連接。該結(jié)構(gòu)采用光電繼電器取代現(xiàn)有技術(shù)中的電子開關(guān)，保證了采集寬電壓時(shí)的線性度，而且光電繼電器采用了多路分時(shí)掃描的方式，提高了單體鋰電池電壓采樣的效率，節(jié)約了硬件成本。
[0008]所述的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)還包括用于和外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)輸出電路，所述的數(shù)據(jù)輸出電路包括通信總線隔離器和通信模塊，所述的通信總線隔離器分別與所述的通信模塊、所述的控制器和所述的第一 DC/DC隔離模塊連接，所述的通信模塊為485通信模塊或者CAN通信模塊。該結(jié)構(gòu)采用通信總線隔離器實(shí)現(xiàn)全隔離通訊方式，使外部通訊終端與單體電壓采集系統(tǒng)沒有電氣的聯(lián)系，增加了通訊的可靠性，提高了通訊速度。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過采用相互獨(dú)立的第一電源和第二電源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供電，同時(shí)，選通電路采集的信號(hào)依次通過差分放大器和隔離放大器進(jìn)行處理，由此將單體電壓采集系統(tǒng)中電池組高壓主回路隔離，解決了直流高壓回路對(duì)采樣系統(tǒng)的干擾，抗干擾性能較好，運(yùn)行可靠性較高。
【附圖說明】
[0010]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單體電壓采集系統(tǒng)的電路原理圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的單體電壓采集系統(tǒng)的電路原理圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型的單體電壓采集系統(tǒng)中電壓采集電路的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]實(shí)施例:如圖2所示，一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，包括電壓采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器1、控制器2、譯碼器3、數(shù)據(jù)總線和電源電路，電壓采集電路包括信號(hào)放大電路和多個(gè)選通模塊，多個(gè)選通模塊別通過模擬總線與譯碼器3連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1、控制器2和譯碼器3分別與數(shù)據(jù)總線連接，信號(hào)放大電路包括差分放大器和隔離放大器，多個(gè)選通模塊通過模擬總線與差分放大器連接，差分放大器與隔離放大器連接，隔離放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器I連接，電源電路包括第一電源、第二電源、第一 DC/DC隔離模塊和第二 DC/DC隔離模塊，第一電源與第一 DC/DC隔離模塊連接，第一 DC/DC隔離模塊分別與隔離放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器1、譯碼器3和控制器2連接，第二電源與第二 DC/DC隔離模塊連接，第二 DC/DC隔離模塊分別與差分放大器和隔離放大器連接。
[0015]本實(shí)施例中，選通模塊包括光電繼電器，光電繼電器分別與譯碼器3和差分放大器連接。
[0016]本實(shí)施例中，電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)還包括用于和外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)輸出電路，數(shù)據(jù)輸出模塊包括通信總線隔離器和通信模塊，通信總線隔離器分別與通信模塊、控制器2和第一 DC/DC隔離模塊連接，通信模塊為485通信模塊或者CAN通信模塊。
[0017]本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)中電壓采集電路可采用圖3所示的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0018]本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)的工作原理為:選通模塊的數(shù)量與電池組中鋰電池的數(shù)量相同，每個(gè)選通模塊用于采集一個(gè)鋰電池的電壓，控制器2控制選通模塊按順序依次采集多個(gè)鋰電池的電壓。開始采集時(shí)，第一個(gè)選通電路中的光電繼電器閉合，第一個(gè)鋰電池的電壓信號(hào)通過該光電繼電器輸送給模擬總線，模擬總線將電壓信號(hào)送入差分放大器進(jìn)行耦合處理，耦合處理后的電壓信號(hào)送至隔離放大器進(jìn)行隔離放大處理，隔離放大處理后的電壓信號(hào)再送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器I進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后傳給控制器2，控制器2通過譯碼器3依次選通下一個(gè)選通模塊，循環(huán)重復(fù)上述過程從而得到每個(gè)鋰電池的單體電壓數(shù)字信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，包括電壓采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、譯碼器、數(shù)據(jù)總線和電源電路，所述的電壓采集電路包括信號(hào)放大電路和多個(gè)選通模塊，多個(gè)選通模塊分別與所述的譯碼器連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述的譯碼器和所述的控制器分別與所述的數(shù)據(jù)總線連接，其特征在于所述的信號(hào)放大電路包括差分放大器和隔離放大器，多個(gè)選通模塊分別與所述的差分放大器連接，所述的差分放大器與所述的隔離放大器連接，所述的隔離放大器與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述的電源電路包括第一電源、第二電源、第一 DC/DC隔離模塊和第二 DC/DC隔離模塊，所述的第一電源與所述的第一 DC/DC隔離模塊連接，所述的第一 DC/DC隔離模塊分別與所述的隔離放大器、所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述的譯碼器和所述的控制器連接，所述的第二電源與所述的第二 DC/DC隔離模塊連接，所述的第二 DC/DC隔離模塊分別與所述的差分放大器和所述的隔離放大器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，其特征在于所述的選通模塊包括光電繼電器，所述的光電繼電器分別與所述的譯碼器和所述的差分放大器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，其特征在于所述的電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)還包括用于和外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)輸出電路，所述的數(shù)據(jù)輸出電路包括通信總線隔離器和通信模塊，所述的通信總線隔離器分別與所述的通信模塊、所述的控制器和所述的第一 DC/DC隔離模塊連接，所述的通信模塊為485通信模塊或者CAN通信模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)，包括電壓采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、譯碼器、數(shù)據(jù)總線和電源電路，電壓采集電路包括信號(hào)放大電路和多個(gè)選通模塊，信號(hào)放大電路包括差分放大器和隔離放大器，多個(gè)選通模塊分別與差分放大器連接，差分放大器與隔離放大器連接，隔離放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，電源電路包括第一電源、第二電源、第一DC/DC隔離模塊和第二DC/DC隔離模塊，第一電源與第一DC/DC隔離模塊連接，第一DC/DC隔離模塊分別與隔離放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、譯碼器和控制器連接，第二電源與第二DC/DC隔離模塊連接，第二DC/DC隔離模塊分別與差分放大器和隔離放大器連接；優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能較好，運(yùn)行可靠性較高。
【IPC分類】G01R19-25
【公開號(hào)】CN204495901
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520169417
【發(fā)明人】劉存霖, 熊宗保, 孫良武, 李小華
【申請(qǐng)人】寧波拜特測(cè)控技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日