[實用新型]一種分立式電池電壓采集通道切換矩陣互鎖開關

有效

• 申請號: 201822169870.8
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209149283U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 郭云輝;賈洪彬
• 申請（專利權）人: 深圳市麥瀾創新科技有限公司
• 主分類號: G06F3/05
• 分類號: G06F3/05;H03M1/12;G01R19/25;G01R31/3835
• 代理公司: 深圳市漢唐知識產權代理有限公司 44399
• 代理人: 劉志海

本實用新型公開了分立式電池電壓采集通道互鎖切換矩陣開關。它包括微處理器、分別受控于微處理器以用于對開關矩陣中處于偶數位的開關作擇一選通控制的偶數通道選通模塊和用于對開關矩陣中處于奇數位的開關作擇一選通控制的奇數通道選通模塊；偶數通道選通模塊與奇數通道選通模塊的電路拓撲結構相同且兩者均包括至少一個一級三八譯碼器，而每個一級三八譯碼器均對應有N個二級三八譯碼器。本實用新型基于三八譯碼器實現分立式采集拓撲結構，可確保每一時刻只有一個奇數位開關和一個偶數位開關閉合，不但能夠顯著提高對單體電壓采集的容錯能力，大大增強了整個開關系統的穩定性，而且相應的軟件可不受通道數量的限制，極大地降低了軟件設計的難度。

技術領域

本實用新型涉及電池管理技術領域，尤其是一種分立式電池電壓采集通道切換矩陣互鎖開關。

背景技術

眾所周知，電池管理系統(簡稱BMS)是電池與用戶終端之間的紐帶，在電動汽車、電瓶車、機器人等諸多技術領域被廣泛應用；利用電池管理系統可以實時檢測串聯使用的電池單體的電壓，從而防止電池出現過度充電和過度放電的問題以提高電池的利用率并保證電池的安全使用。

目前，市面上的電池管理系統實現電池的單體電壓采集方案主要有以下兩種方案：

1、集成芯片采集方案，主要是利用專用集成芯片實現單體電壓的采集，因采樣電池的數量無法進行靈活配置、設計及使用成本高等因素而不被普遍使用；

2、分立式采集方案，圖1示出了典型分立式采集方案的拓撲結構，其利用多路數選器(即：多路數據選擇器)、微處理器以及一個或多個A/D采集模塊搭建成為切換開關矩陣，微處理器通過多路數選器實現對開關K1、K2..... 直至Kn的控制，所有開關均默認為是斷開狀態；當閉合開關K1和K2時可實現對第一串電池單體的電壓采集，當閉合開關K2和K3時則可實現對第二串電池單體的電壓采集，以此類推循環切換即可實現對整個電池組的電池單體的電壓采集。這種方案因其結構簡單且成本低廉，屬于一種普遍被接受的單體電壓采集方案；但此種方案在采集串數較多時，開關矩陣具體拓撲設計也很復雜，容易造成采集出錯或者采集電路失效，更嚴重的可能會引發安全問題。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種分立式電池電壓采集通道切換矩陣互鎖開關。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種分立式電池電壓采集通道切換矩陣互鎖開關，用于開關矩陣進行選通切換控制，它包括微處理器以及分別受控于微處理器以用于對開關矩陣中處于偶數位的開關作擇一選通控制的偶數通道選通模塊和用于對開關矩陣中處于奇數位的開關作擇一選通控制的奇數通道選通模塊；所述偶數通道選通模塊與奇數通道選通模塊的電路拓撲結構相同并分別連接于開關矩陣與微處理器之間。

優選地，所述偶數通道選通模塊和奇數通道選通模塊均包括至少一個一級三八譯碼器，每個所述一級三八譯碼器均對應有N個二級三八譯碼器；其中，N為大于等于2且小于等于16的奇數或偶數；

當所述二級三八譯碼器的數量為偶數時，每兩個所述二級三八譯碼器共同構成一個一類互鎖選通單元；當所述二級三八譯碼器的數量為奇數時，每兩個所述二級三八譯碼器共同構成一個一類互鎖選通單元，剩余的一個所述二級三八譯碼器單獨構成一個二類互鎖選通單元；

每個所述一類互鎖選通單元中的第一個二級三八譯碼器的4號使能端口與第二個二級三八譯碼器的6號使能端口共同微處理器的其中一個電平控制端口、6號使能端口與第二個二級三八譯碼器的4號使能端口共同連接微處理器的其中一個電平控制端口、5號使能端口與第二個二級三八譯碼器的5號使能端口共同連接對應的一級三八譯碼器的其中一個輸出端口；

所述二類互鎖選通單元中的二級三八譯碼器的6號使能端口連接微控制器的其中一個電平控制端口、4號使能端口與5號使能端口共同連接對應的一級三八譯碼器的其中一個輸出端口；