一種電動汽車電池參數采集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動控制技術，具體的說是涉及一種電動汽車電池參數采集裝置。
【背景技術】
[0002]日趨惡化的大氣污染和能源問題使得環保型電動汽車在研制和推廣方面越來越多地被人們所關注。作為電動汽車實用化和商品化的關鍵技術之一，鋰離子電池管理系統的開發與研制也被認為是發展電動汽車的重要環節之一，特別的，鋰離子電池作為目前最具前景的動力電池，它的電池管理系統的開發與研制非常關鍵。在鋰離子電池管理系統中，電池剩余電量估計(SOC，State Of Charge)—直以來都是研宄的核心，是整車控制策略調整的判斷依據，SOC的估計是否準確也是電動汽車安全行駛的指標之一。然而要實現高精度的SOC估計是很不容易的，SOC估計主要涉及單體電池電壓(V)的測量，電池電流(I)的測量，電池溫度(T)的測量，V，I，T三個參數的測測量不僅要保證高的精度，而且還要保證測量的實時性，同時性，這樣才可以保證SOC估計的精確估計。
[0003]現有的大多數BMS系統的采樣精度低，集成電路不夠高，采樣速率低，電壓和電流的采樣時間間隔大，有些廠商甚至采樣分離器件的采集方式，這樣的設計在電動汽車工作的惡劣環境情況下，很容易造成系統的不穩定，更加加大了系統的采樣誤差，影響了采樣的實時性，導致無法正確估價動力電池組的S0C，從而使電池使用不當，影響電池壽命，情況嚴重時可能導致安全事故的發生。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的，就是針對上述傳統BMS系統的采樣精度低的問題，提出了一種高精度的電動汽車電池參數采集裝置。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是:電動汽車電池參數采集裝置，包括多個電池組，所述每個電池組包括12節電池，其特征在于，還包括電壓測量器、溫度測量器、電流測量器、模數轉換器、數字隔離器和微處理器，所述電壓測量器、溫度測量器和電流測量器分別與電池組和模數轉換器連接，其中電壓測量器和溫度測量器為多個、電流測量器為I個，所述電壓測量器的數量與電池的數量相等且每個電壓測量器連接I節電池，所述模數轉換器與數字隔離器連接，所述數字隔離器與微處理器連接。
[0006]本實用新型總的技術方案，通過對每一節單體電池進行單獨的測量，從而實現高精度的測量。
[0007]具體的，所述電壓測量器為型號為LTC6804的電壓測量芯片，所述溫度測量器的型號為DS18B20，所述電流測量器為分流器，所述數字隔離器的型號為LTC6820，所述微處理器的型號為STM32。
[0008]本方案中，采用LTC6804電壓測量芯片的優點在于，LTC6804內部包含12位的ADC轉換器，還包含有5個GP1接口，從而可將溫度測量器和電流測量器連接在LTC6804的GP1接口，利用LTC6804內部的ADC轉換器進行轉換，從而實現一個單片LTC6804進行最多12路電壓采集、4路溫度采集和I路電流采集轉換，節約了成本。
[0009]具體的，所述電池組的數量為I?16組。基于STM32處理器，最多可以支持16個電池組模塊的級聯，即最多192只串聯電池組的檢測，完全可以滿足絕大部分電池動力系統的要求。
[0010]具體的，所述數字隔離器分別通過SPI接口與電壓測量器和微處理器連接。
[0011]本實用新型的有益效果為，能夠高精度的采集單體電池電壓、電池電流以及電池溫度，為電動汽車SOC的估計提供可靠的依據，并且實現方式簡單，成本低廉。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的邏輯示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖，詳細描述本實用新型的技術方案:
[0014]本實用新型的裝置主要由STM32微處理器和LTC6804電壓測量芯片以及電流和溫度采樣器件組成。因為每一個電池組最多12節電池，因此每個電池組連接一片LTC6804即可，LTC6804最多可以實現12節電池的單體電壓采集。通過配置LTC6804的5個通用GP1口為模擬輸入口，則有5路模擬信號輸入，我們可以將這5路模擬信號設置為4個溫度采集通路及I個電流采集通路，溫度采集利用單總線結構的DS18B20實現，電流采集使用分流器進行采集，并進行信號放大后送入到LTC6804的模擬1輸入，特別的，這里的溫度采樣及電流采樣器件的供電都必須用隔離電源。從而可以實現一個基于一個單片LTC6804就可以實現12路電池單體電壓采集，4路電池溫度采集，I路電池組輸出電流采集。利用LTC6804內部12位的ADC進行模數轉換，精度高，并且節約了硬件成本，實現了真正的單片采集。
[0015]對電池組采集得到的單體電池電壓數據及溫度和電流數據均通過LTC6804的SPI通信接口輸出，再經過具有數字隔離功能的LTC6820連接到STM32的一組SPI通信接口。STM32接收并對相關數據進行處理，通過CAN總線發送到電池管理系統的中央控制器，同時對關鍵數據進行本地存儲。
[0016]對于超過12只電池串聯的電池包測量，可以將數據測量部分進行級聯。根據STM32的GOPI接口，最多可以支持16個電池組模塊，即最多192只串聯電池組的檢測。完全可以滿足絕大部分電池動力系統的要求。作為補充，當進行級聯時，因為串聯電路只需一處電流采樣，因此電流的測量只需要最低端的LTC6804需要，高端的LTC6804的GP1端口可以全部接溫度傳感或者接地不進行使用。
【主權項】
1.電動汽車電池參數采集裝置，包括多個電池組，所述每個電池組包括12節電池，其特征在于，還包括電壓測量器、溫度測量器、電流測量器、模數轉換器、數字隔離器和微處理器，所述電壓測量器、溫度測量器和電流測量器分別與電池組和模數轉換器連接，其中電壓測量器和溫度測量器為多個、電流測量器為I個，所述電壓測量器的數量與電池的數量相等且每個電壓測量器連接I節電池，所述模數轉換器與數字隔離器連接，所述數字隔離器與微處理器連接。
2.根據權利要求1所述的電動汽車電池參數采集裝置，其特征在于，所述電壓測量器為型號為LTC6804的電壓測量芯片，所述溫度測量器的型號為DS18B20，所述電流測量器為分流器，所述數字隔離器的型號為LTC6820，所述微處理器的型號為STM32。
3.根據權利要求2所述的電動汽車電池參數采集裝置，其特征在于，所述電池組的數量為I?16組。
4.根據權利要求2所述的電動汽車電池參數采集裝置，其特征在于，所述數字隔離器分別通過SPI接口與電壓測量器和微處理器連接。
【專利摘要】本實用新型涉及自動控制技術，具體的說是涉及一種電動汽車電池參數采集裝置。本實用新型所述的電動汽車電池參數采集裝置，包括多個電池組，其特征在于，還包括電壓測量器、溫度測量器、電流測量器、模數轉換器、數字隔離器和微處理器，所述電壓測量器、溫度測量器和電流測量器分別與電池組和模數轉換器連接，其中電壓測量器和溫度測量器為多個、電流測量器為1個，所述電壓測量器的數量與電池的數量相等且每個電壓測量器連接1節電池。本實用新型的有益效果為，能夠高精度的采集單體電池電壓、電池電流以及電池溫度，為電動汽車電池剩余電量SOC的估計提供可靠的依據，并且實現方式簡單，成本低廉。本實用新型尤其適用于電動汽車電池參數采集。
【IPC分類】G01R31-36
【公開號】CN204575824
【申請號】CN201520092477
【發明人】張千, 劉恒, 盧華
【申請人】成都安普利菲能源技術有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月10日