[實(shí)用新型]一種電動汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520169417.0
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204495901U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉存霖;熊宗保;孫良武;李小華
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波拜特測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 方小惠

技術(shù)領(lǐng)域

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汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動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)壽命長和無污染的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有的電動汽車電池組通常由多個鋰電池組成。每個鋰電池為一個單體，電池組中各個鋰電池的特性不可能完全一致。電池組在工作一段時間后，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)和放電時就會出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，即有的鋰電池充電時電壓達(dá)到上限電壓，有的鋰電池還沒達(dá)到上限電壓，這樣就會出現(xiàn)個別鋰電池超過其上限電壓，當(dāng)達(dá)到一定程度時就會出現(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)來對電池組內(nèi)每個鋰電池進(jìn)行監(jiān)測和分流平衡。電動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)每個鋰電池的電壓。

如圖1所示，現(xiàn)有的電動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放大電路和多個選通模塊，多個選通模塊與多個鋰電池一對一對應(yīng)連接，多個選通模塊分別與譯碼器和信號放大電路連接，信號放大電路與模數(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)，信號放大電路通常采用信號放大器。

現(xiàn)有的電動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經(jīng)信號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

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汽車電池組單體電壓采集系統(tǒng)。

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放大電路和多個選通模塊，多個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，所述的信號放大電路包括差分放大器和隔離放大器，多個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。

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的線性度，而且光電繼電器采用了多路分時掃描的方式，提高了單體鋰電池電壓采樣的效率，節(jié)約了硬件成本。

所述的電動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。

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系統(tǒng)進(jìn)行供電，同時，選通電路采集的信號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

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；

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；

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

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。