[实用新型]一种单体电池电压采集电路及具有其的电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种用于电动车或混合动力车辆的单体电池电压采集电路及具有其的电池管理系统。

背景技术

在油电混合动力汽车、插电式混合动力汽车或纯电动汽车的电池管理系统中，目前广泛使用锂离子电池作为动力电池。锂离子电池具有能量密度大，循环寿命长等优点。但由于在使用过程中单体电池过充、过放均会对单体锂离子电子造成严重的损坏，使其容量降低、寿命减少，严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧，严重威胁司乘人员的生命和财产安全。

电池单体充放电不均衡，导致发生过充、过放的现象，其主要原因在于锂离子电池的单体一致性误差。电池管理系统(BMS)是电动汽车的重要组成部分，BMS实时采集电池充放电状态，采集数据包括每个单体电池的电压及温度等信息，确保动力电池在工作中的安全与稳定。

目前，BMS通用的单体电池采集电路是选用模拟前端(一种集成芯片)来完成串联电池模块的电压测量。

图1是现有技术中的单体电池采集电路的示意图。图1中示出了电池组1、模拟前端2、电源隔离单元3、隔离器件4、供电管理单元5、CAN收发器6、微控制器7和电气接口8。

微控制器7通过SPI总线发出控制指令，SPI数据经过缓冲及隔离后与模拟前端2进行通讯。模拟前端2是一个集成电路芯片。在硬件设计上，SPI总线通过隔离器件与模拟前端的SPI接口实现电气隔离，供电管理单元与模拟前端的供电单元也通过电池隔离电路实现电气隔离。模拟前端2接收到控制指令后，执行电池电压采集、数字滤波和数据传输工作。微控制器7将采集到的单体电池电压数据通过CAN总线传输给其他控制单元。

由于模拟前端的集成度较高，对于可检测电池的数量的一定的限制，降低了电池单体采集系统的灵活性。

因此，希望有一种单体电池电压采集电路来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题为提供一种单体电池电压采集电路来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

为此，本实用新型提供一种单体电池电压采集电路，所述单体电池电压采集电路包括：

第一模拟开关，其具有多个输入接口和一个输出接口，第一模拟开关的每个所述输入接口与电池组的一个单体电池的正极连接；

第二模拟开关，其具有多个输入接口和一个输出接口，第二模拟开关的每个所述输入接口与电池组的一个单体电池的负极连接；

运算放大器，其具有输入端和输出端，所述输入端与所述第一模拟开关的输出接口和第二模拟开关的输出接口连接，

ADC单元，其与运算放大器的输出端和微控制器连接，将来自运算放大器的输出端的单体电池电压转化成数字量输出至微控制器；以及

微控制器，其与所述第一模拟开关和第二模拟开关连接，用于选定第一模拟开关和第二模拟开关中的接通回路，以及用于接收ADC单元转化后的数字量。

优选地，所述第一模拟开关和第二模拟开关是相同的模拟开关，且是八通道模拟开关。

优选地，所述第一模拟开关和第二模拟开关是相同的模拟开关，且都是十六通道模拟开关，每个十六通道模拟开关包括两个八通道模拟开关以及一个二通道模拟开关，所述八通道模拟开关的输入接口与单体电池的正极或负极相连，输出接口与所述二通道模拟开关的输入接口连通，所述二通道模拟开关的输出接口与运算放大器的输入端连接。

优选地，所述运算放大器是隔离运算放大器。进一步优选地，在所述微控制器和所述第一模拟开关、第二模拟开关之间设置有隔离电路。

优选地，所述单体电池电压采集电路进一步包括与所述微控制器连接的高速串行接口，用于输出测得的单体电池电压值。

优选地，所述单体电池电压采集电路进一步包括与所述高速串行接口连接的光收发模块，用于进行光纤通信。

本实用新型还提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括如上所述的单体电池电压采集电路。

本实用新型的单体电池电压采集电路采用模拟开关来选择所测量的单体电池，使得可以根据单体电池的数量来灵活设置电压采集电路，提高了单体电池电压数据采集的灵活性。

附图说明

图1是现有技术中的单体电池采集电路的示意图。

图2是根据本实用新型一实施例的单体电池采集电路的示意图。

附图标记：