[發明專利]單體電壓采集電路、方法及裝置

有效

• 申請號: 201911057972.3
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110609242B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 夏吉;張艷玲;蘭志斌
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01R31/396
• 分類號: G01R31/396;G01R31/3835;G01R19/25
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 魏蘭

本發明屬于電池管理系統技術領域，公開了一種單體電壓采集電路、方法及裝置。本發明通過設置電壓采樣電路、信號隔離電路及微控制器構成單體電壓采集電路；電壓采樣電路與信號隔離電路連接，信號隔離電路與微控制器連接；其中，電壓采樣電路，用于獲取電池組中單體電池的采樣電壓，電池組包括若干串聯的單體電池；信號隔離電路，用于將采樣電壓無損處理轉換為電壓信號，并輸出電壓信號至所述微控制器；微控制器，用于接收電壓信號并進行模數轉換，獲取對應的單體電池的電壓信號。通過上述方式，實現對金屬空氣電池的單體電壓采集，解決了現有技術無法滿足金屬空氣電池工作電壓平臺的電壓采集需求的技術問題。

技術領域

本發明涉及電池管理系統技術領域，尤其涉及一種單體電壓采集電路、方法及裝置。

背景技術

近年來隨著國家政策的大力扶持，以及科學技術的不斷進步，電動汽車有了長足的發展，2017年全國的電動汽車銷量達到了77萬輛，保有量超過了160萬輛，占到了全球總額的一半，發展電動汽車可以優化能源消耗結構，可以減少城市交通的大氣污染，但是電動汽車進一步發展的痛點，以及制約消費者對于電動汽車購買意愿的還是電動汽車的續航里程和電動汽車充電時間長的問題。超過鋰電池能量密度好幾倍的金屬空氣電池應運而生，但是金屬空氣電池1V左右的工作電壓平臺與鋰電池3V左右的工作電壓平臺相比略低，市場上現有成熟的鋰電池電壓采集芯片，不能夠滿足金屬空氣電池全工作范圍下的電壓采集工作，并且金屬空氣電池不需要充電，也不需要均衡，如果使用鋰電池的電壓采集芯片勢必將會增加成本。

在實驗環境下，金屬空氣電池放電結束，可能會有斷開其中一節金屬負電極的動作，由于金屬空氣電池的獨有特性，被斷開的金屬負電極的相鄰兩節電池并不是如鋰電池一樣處于斷路狀態，而可能會有一個高電壓，此時需要對電池采集端口做相應的保護處理，而現有成熟的電壓采集芯片都不具有此項功能。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種單體電壓采集電路、方法及裝置，旨在解決現有技術無法滿足金屬空氣電池工作電壓平臺的電壓采集需求的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種單體電壓采集電路，所述單體電壓采集電路包括電壓采樣電路、信號隔離電路及微控制器；所述電壓采樣電路與所述信號隔離電路連接，所述信號隔離電路與所述微控制器連接；其中，

所述電壓采樣電路，用于獲取電池組中單體電池的采樣電壓，所述電池組包括若干串聯的單體電池；

所述信號隔離電路，用于將所述采樣電壓無損處理轉換為電壓信號，并輸出所述電壓信號至所述微控制器；

所述微控制器，用于接收所述電壓信號并進行模數轉換，獲取對應的單體電池的電壓信號。

優選地，所述電壓采樣電路包括第一模擬開關、第二模擬開關及差分放大器；其中，所述第一模擬開關的輸入端與所述單體電池的負極連接，所述第二模擬開關的輸入端與所述單體電池的正極連接，所述第一模擬開關的模擬量輸出端與所述差分放大器的負輸入端連接，所述第二模擬開關的模擬量輸出端與所述差分放大器的正輸入端連接。

優選地，所述電壓采樣電路還包括第一電源、第二電源、第一電源地及第二電源地；其中，所述第一模擬開關的電源端與所述第一電源連接，所述第一模擬開關的接地端與所述第一電源地連接；所述第二模擬開關的電源端與所述第二電源連接，所述第二模擬開關的接地端與所述第二電源地連接。

優選地，所述信號隔離電路包括第一電阻、二極管、電容及模數轉換芯片；其中，所述差分放大器的輸出端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端與所述模數轉換芯片的模擬電壓輸入端連接，所述第一電阻的第二端還與所述電容的第一端連接，所述電容的第二端接地，所述第一電阻的第二端還與所述二極管的負極連接，所述二極管的正極與電源連接。