[發明專利]鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路及控制方法

在審

• 申請號: 201510048881.9
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104897953A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 管帥;白雪平;薛馳;趙映軍;繆永華
• 申請（專利權）人: 中天儲能科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

1.一種鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路，主體為由鋰電池組（1）、采樣電阻（2）、MOS管（6）及負載（7）構成的鋰電池組充放電回路，其特征在于：還包括精確放大及加法電路（3）、AD采集（4）、MCU處理（5），所述精確放大及加法電路（3）、AD采集（4）、MCU處理（5）與采樣電阻（2）依次串行連接。

2.根據權利要求1所述一種鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路，其特征在于：所述的精確放大及加法電路（3）采用儀表放大電路及同相加法電路，將正負電流值進行精確轉換成統一的正向電平。

3.根據權利要求2所述一種鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路，其特征在于：所述的精確放大及加法電路（3）包括：采樣電阻兩端壓差輸入端（8）、第一級差分放大電路（9）、第二級差分放大電路（10）、同相加法電路（11）、放大求和輸出端（12）、基準電壓輸入端（13）及運算放大器（14），所述采樣電阻兩端壓差輸入端（8）、第一級差分放大電路（9）、第二級差分放大電路（10）、同相加法電路（11）、放大求和輸出端（12）、基準電壓輸入端（13）及運算放大器（14）依次以串行方式連接。

4.根據權利要求3所述的一種鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路，其特征在于：所述運算放大器（14）采用4通道運算放大器，運算放大器a(A1)，運算放大器b(A2)，運算放大器c(A3)，運算放大器d(A4)分別使用4通道運算放大器的一個通道。

5.根據權利要求1所述一種鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣及計算電路，其特征在于：所述的采樣電阻（2）選用高精密檢流電阻。

6.一種實現權利要求1所述的鋰電池BMS系統充放電電流精確采樣計算電路的控制方法，其特征在于：所述控制方法的操作步驟為：

采樣電阻（2）將鋰電池組充放電回路中的充放電電流轉換成微電壓信號；

精確放大及加法電路（3）將采樣電阻（2）兩端充放電正負電流精確轉換，電壓放大處理成適用于AD采集（4）的電壓范圍0-3.3v，其中采樣電阻兩端壓差輸入端（8）采集采樣電阻（2）兩端電壓，通過第一級差分放大電路（9）用于實現第一級放大，并大幅度提高電路的輸入阻抗，減小電路對微弱輸入信號的衰減，后采用第二級差分放大電路（10）用于實現第二級放大，并降低對電阻精度匹配要求，提高共模抑制能力，以運算放大器（14）組成對應的差分放大電路，之后以同相加法電路（11）用于提供基準電壓，確保BMS充放電系統在充放電時采集的電壓值均為正值，并在0-3.3v內，最后放大求和輸出端（12）輸出精確放大處理后的采集電壓值，基準電壓輸入端（13）用于輸入基準電壓；

以AD采集（4）將精確放大處理完的模擬電壓合適范圍值轉換為可以被MCU處理（5）識別的數字信號；

MCU處理（5）將AD采集（4）轉換后的數字信號進行處理，從而計算出精確的充放電電流值。