[实用新型]电动汽车用动力电池电压巡检控制器

权利要求书

1. 一种电动汽车用动力电池电压巡检控制器，其特征在于：

主要由MCU、开关矩阵译码电路、电池开关继电器组、相位开关继电器组、分压电路、采样开关继电器组、线性隔离器件和控制器局部网收发器组成；其中，MCU的通用输入/输出模块1、外接开关矩阵译码电路按照控制方法，完成对电池开关继电器组中各个继电器的寻址，输出欲测量的电池单体电压；电池单体电压再经过相位开关继电器组，调整相位输出到分压电路；相位开关继电器组中的各个继电器由开关矩阵译码电路所选通；经相位调整后的电压信号，进入分压电路做降压处理，把电压调整到MCU可采集的范围；MCU通过GPIO模块 2选通采样开关继电器组，确定采样电压；电压信号再经线性隔离器件输入到MCU的模数转换模块，完成对电池单体及总电压的巡检；巡检的电压值由MCU的通信模块，经过CAN收发器电平转换后，以报文的形式传送给电池管理系统，供BMS计算使用。

2. 根据权利要求1所述的电动汽车用动力电池电压巡检控制器，其特征在于： 

开关矩阵译码电路主要由现场可编程门阵列构成；FPGA的A1、A3~A25与电池开关继电器1~13的6脚相连；FPGA的A2、A4~A24与电池开关继电器1~12的2脚相连；FPGA的D1~D3与相位开关继电器1~3的2脚相连；FPGA的E1~E3与相位开关继电器1~3的6脚相连；FPGA的C0~C4与MCU的GPIO模块1中的GPIO0~4相连接，C0~C4共5路信号线；MCU定时输出其中的31种编码，选通不同的继电器，输出不同位置的电池单体电压与总电压；

电池开关继电器组由13颗光耦型继电器组成；光耦继电器的1脚与5脚连接在一起，通过一个电阻上拉到5V，2脚与6脚接FPGA；当2脚与6脚出现低电平时，光耦继电器闭合，3脚与4脚导通，7脚与8脚导通；这时连接在3脚与7脚之间的电池单体分别把电压输出到4脚与8脚；4脚与8脚的电池单体电压将输入到相位开关继电器的输入端进行正负极相位调整；

相位开关继电器组由3颗光耦型继电器组成；光耦继电器的1脚与5脚连接在一起，通过一个电阻上拉到5V，2脚与6脚接FPGA；相位开关继电器1与相位开关继电器2同时只能各有1路光耦开关开通，并且要保证分压电路的Vin+接被测单体的正极，Vin-接被测单体的负极；开关继电器3用来输出电池总电压到分压电路；

分压电路共有两组，一组对电池单体电压进行分压，一组对电池总电压进行分压；电压信号从Vin+、Vin-两级进入, 由Vout+、Vout-两级输出；电池电压经分压之后，调整为MCU可采集的0~5V电压信号；

采样开关继电器组由2颗光耦型继电器组成；光耦继电器的1脚与5脚连接在一起，通过一个电阻上拉到5V，2脚与6脚接MCU的GPIO2；采样开关继电器1输出电池单体电压，采样开关继电器2输出电池总电压；GPIO2通过编码，分时输出电池单体电压或总电压；

线性隔离器件的输入端IN1、IN2连接采样开关继电器组的4脚与8脚，输出端OUT连接MCU的AD1，AGND连接MCU的AGND；经分压的电池单体或总电压信号，由隔离器件线性隔离后，供MCU的AD模块进行采样；

MCU的CAN通信模块的信号接收管脚CAN_RXD和信号发送管脚CAN_TXD与CAN收发器的信号接收管脚RXD和信号发送管脚TXD相连接，完成CAN总线的TTL电平传输；CAN收发器的CANH端和CANL端与BMS的CAN总线接口CANH端和CANL端相连。