專利名稱：動力電池電壓采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種動力電池電壓采集電路。
背景技術(shù)：
電池管理系統(tǒng)是動力電池應(yīng)用及新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。在電動汽車、電動自行車和電動摩托車中，電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集電池組中單體電池(電壓、電流和溫度)的數(shù)據(jù)，估計電池組的工作狀態(tài)、均衡電池組單體電池的電量、實(shí)施熱管理、電池系統(tǒng)故障診斷和報警等，并與車上系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)中電壓采集電路通常采用差分放大器電路進(jìn)行電壓采集，經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換后，再傳輸?shù)教幚砥髦?，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高的動力電池電壓采集電路。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種動力電池電壓采集電路，包括電源和微處理器，所述微處理器輸出端連接有開關(guān)電路，所述微處理器輸入端連接有采集電路，所述采集電路與待測電池相連，所述開關(guān)電路連接在所述采集電路和待測電池之間，所述微處理器、開關(guān)電路和采集電路分別與所述電源電連接；所述采集電路包括第一光耦、限流電阻和電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻；所述第一光耦輸入端二極管的正端依次通過限流電阻、開關(guān)電路連接待測電池正極，所述第一光耦輸入端二極管的負(fù)端連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦輸出端集電極連接所述電源，所述第一光I禹輸出端發(fā)射極通過電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻連接待測電池的負(fù)極，所述第一光I禹輸出端發(fā)射極還連接所述微處理器輸入端。所述開關(guān)電路包括第二光耦，所述第二光耦輸入端二極管的正端連接所述電源，所述第二光耦輸入端二極管的負(fù)端連接所述微處理器的輸出端；所述第二光耦輸出端集電極連接待測電池正極，所述第二光耦輸出端發(fā)射極與所述采集電路中的限流電阻相連。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型工作時，微處理器控制開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷，需要檢測時開關(guān)電路導(dǎo)通，采集電路將采集的電壓信號送入微處理器進(jìn)行處理；不需要檢測時微處理器控制關(guān)斷開關(guān)電路。所述采集電路利用光耦直接做采集元件，使得本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低.同時光耦的獨(dú)立采集方式，使得電路的抗干擾能力和抗破壞能力增強(qiáng)，可靠性大幅提聞。

圖I是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的動力電池電壓采集電路包括電源和微處理器，所述微處理器輸出端連接有開關(guān)電路，所述微處理器輸入端連接有采集電路，所述采集電路與待測電池相連，所述開關(guān)電路連接在所述采集電路和待測電池之間，所述微處理器、開關(guān)電路和采集電路分別與所述電源電連接。所述采集電路包括第一光耦Ul、限流電阻Rl和電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻R2;所述第一光耦Ul輸入端二極管的正端依次通過限流電阻R1、開關(guān)電路連接待測電池正極，所述第一光耦Ul輸入端二極管的負(fù)端連接待測電池的負(fù)極，所述第一 光耦Ul輸出端集電極連接所述電源VC，所述第一光耦Ul輸出端發(fā)射極通過電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻R2連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦Ul輸出端發(fā)射極還連接所述微處理器輸入端Vin0所述開關(guān)電路包括第二光耦U2，所述第二光耦U2輸入端二極管的正端連接所述電源VC，所述第二光耦U2輸入端二極管的負(fù)端連接所述微處理器的輸出端Vout ;所述第二光耦U2輸出端集電極連接待測電池正極，所述第二光耦U2輸出端發(fā)射極與所述采集電路中的限流電阻Rl相連。當(dāng)然所述開關(guān)電路也可以采用其他開關(guān)器件制作而成。光耦的電流傳輸比在一定范圍內(nèi)是成線性的，在限流電阻值恒定時，光耦的電流傳輸比與輸入電壓成線性關(guān)系。但超出線性區(qū)域后會有嚴(yán)重的信號失真，因此常規(guī)的電壓采集系統(tǒng)中不會使用，而電池的應(yīng)用特性卻可以使用該方法，因?yàn)殡姵赜蟹烹娊刂岭妷汉统潆娊刂岭妷?，過充和過放的電池均已經(jīng)損壞，此時電壓采集精度再高也無意義。本實(shí)用新型通過對第一光耦Ul兩端的限流電阻Rl和電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻R2進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浔龋x擇合適的工作電流范圍，讓第一光耦Ul的電流傳輸比線性區(qū)域落在電池放電截至電壓點(diǎn)(2. 6V)與充電截至電壓點(diǎn)(4. 2V)之間(略帶余量)，就能進(jìn)行高精度的電壓采集。工作時，微處理器控制開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷，需要檢測時開關(guān)電路導(dǎo)通，即微處理器輸出端Vout輸出低電平,第二光I禹U2輸入端二極管發(fā)光,輸出端光敏三極管導(dǎo)通。米集電路將采集的電壓信號送入微處理器進(jìn)行處理，不需要檢測時微處理器控制關(guān)斷開關(guān)電路。所述采集電路利用光耦直接做采集元件，使得本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。同時光耦的獨(dú)立采集方式，使得電路的抗干擾能力和抗破壞能力增強(qiáng)，可靠性大幅提高。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種動力電池電壓采集電路，包括電源和微處理器，所述微處理器輸出端連接有開關(guān)電路，所述微處理器輸入端連接有采集電路，所述采集電路與待測電池相連，所述開關(guān)電路連接在所述采集電路和待測電池之間，所述微處理器、開關(guān)電路和采集電路分別與所述電源電連接，其特征在于，所述采集電路包括第一光耦(U1)、限流電阻(Rl)和電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻(R2);所述第一光耦(Ul)輸入端二極管的正端依次通過限流電阻(R1)、開關(guān)電路連接待測電池正極，所述第一光耦(Ul)輸入端二極管的負(fù)端連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦(Ul)輸出端集電極連接所述電源，所述第一光耦(Ul)輸出端發(fā)射極通過電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻(R2)連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦(Ul)輸出端發(fā)射極還連接所述微處理器輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動力電池電壓采集電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括第二光耦(U2 )，所述第二光耦(U2 )輸入端二極管的正端連接所述電源，所述第二光耦(U2 )輸入端二極管的負(fù)端連接所述微處理器的輸出端；所述第二光耦(U2)輸出端集電極連接待測電池正極，所述第二光耦(U2)輸出端發(fā)射極與所述采集電路中的限流電阻(Rl)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動力電池電壓采集電路，包括電源和微處理器，所述微處理器連接有開關(guān)電路、采集電路，所述采集電路與待測電池相連，所述開關(guān)電路連接在所述采集電路和待測電池之間；所述采集電路包括第一光耦、限流電阻和電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻；所述第一光耦輸入端二極管的正端依次通過限流電阻、開關(guān)電路連接待測電池正極，所述第一光耦輸入端二極管的負(fù)端連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦輸出端集電極連接所述電源，所述第一光耦輸出端發(fā)射極通過電壓轉(zhuǎn)換輸出電阻連接待測電池的負(fù)極，所述第一光耦輸出端發(fā)射極還連接所述微處理器輸入端。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單,成本低，電路的抗干擾能力和抗破壞能力增強(qiáng),可靠性大幅提高。
文檔編號H01M10/42GK202600027SQ201220288168
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者黃逸平, 張列平, 夏貞炯 申請人:成都凱邁科技有限公司