電池管理系統的電流采樣電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蓄電池領域，尤其涉及一種電池管理系統的電流采樣電路。
【背景技術】
[0002]隨著技術的進步和對能源使用要求的提高，以高容量蓄電池為能源的設備日益增加，諸如汽車動力電池、儲能電站、通訊基站備用電源的使用日益廣泛，隨之而來的是這種供電設備的可靠性成為此行業電子工程師要解決好的重要課題，應運而生的電池管理系統(battery management system, BMS)已成為此問題的最佳方式，而在BMS中，主機是電池系統管理和信息處理的中心，電池工作時的電流通過霍爾采集器件(又稱霍爾電流傳感器)和轉換電路后直接接入主機，如果電流采集出現問題，則影響主機對蓄電池剩余電池(state of charge, S0C,也叫荷電狀態)及一大片的參數計算出現誤差。所以良好的電流采集電路對系統的正常工作非常重要。
[0003]電流米集電路包括霍爾米集器件、米樣電流轉換電路及單片機組成，其中米樣電流轉換電路包括參數轉換電路和基準電壓電路兩部分組成，參數轉換電路包括一運算放大器，霍爾采集器件輸出端經一電阻后連接至運算放大器的同相輸入端，基準電路同樣連接至運算放大器的同相輸入端，運算放大器的輸出端再經其他電子器件后連接至單片機輸入端。
[0004]原有的電流測量電路的缺點:當霍爾采集器件開路時運算放大器的輸出電壓(例如2伏特)，落在霍爾未開路時正常的測試電流范圍內(例如O至3伏特)，會造成單片機將霍爾采集器非開路狀態誤判為開路狀態。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種防止單片機誤斷霍爾采集為開路狀態的電池管理系統的電流采樣電路。
[0006]本實用新型采用以下技術方案:一種電池管理系統的電流采樣電路，包括霍爾采集器件、采樣電流轉換電路及單片機；所述采樣電流轉換電路由參數轉換電路和基準電壓電路組成；所述的參數轉換電路包括一運算放大器及一分壓電阻，所述電壓基準電路連接在運算放大的同相輸入端上，所述的霍爾采集器件經所述分壓電阻連接在運算放大的同相輸入端上；所述運算放大器的輸出端連接在單片機的A/D轉換端上；參數轉換電路還包括至少一個電位拉低電阻，所述至少一個電位拉低電阻一端連接至霍爾采集器件與所述分壓電阻之間，另一端連接至一負電壓。
[0007]進一步地，所述至少一個電位拉低電阻包括第一電位拉低電阻及第二電位拉低電阻，所述第一電位拉低電阻及第二電位拉低電阻串聯后一端連接至霍爾采集器件與分壓電阻之間，另一端連接至所述負電壓。
[0008]進一步地，所述分壓電阻的阻值遠大于所述霍爾采集器件的內阻值。
[0009]進一步地，分壓電阻值120K歐姆，霍爾采集器件的內阻值1K歐姆。
[0010]進一步地，所述第一電位拉低電阻取值120K精度0.1%，所述第二電位拉低電阻取值27K精度0.1%。
[0011]進一步地，所述參數轉換電路還包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第五電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第一二極管及第二二極管；第一電阻與第一電容并聯后再與第二電阻串聯；第二電阻的一端連接至運算放大器的反相輸入端；第二電阻的另一端接地；第一電阻與第一電容并聯后的一端接運算放大器反相輸入端，第一電阻與第一電容并聯后的另一端接運算放大器的輸出端；運算放大器的輸出端經第五電阻后連接至單片機的A/D轉換端，第三電容一端連接至單片機的A/D轉換端與第五電阻之間，另一端接地；第一二極管的正端連接至第二二極管的負端，第一二極管的負端接一正電壓，第二二極管的正端接地，所述第一二極管的正端及第二二極管的負端還連接至單片機的A/D轉換端；第二電容與第三電阻并聯后一端連接至電壓基準電路，另一端連接至運算放大器的正相輸入端。
[0012]進一步地，第一電阻取值2.7k歐姆精度0.1 %，第二電阻取值12K歐姆精度0.1%，第三電阻取值27K歐姆精度0.1%，第四電阻取值120K歐姆精度0.1%，第一電容、第二電容C2及第三電容C3均取值InF 1V0
[0013]進一步地，所述正電壓為3.3伏特電壓。
[0014]進一步地，所述負電壓為一 15伏特電壓。
[0015]進一步地，所述運算放大器采用+-15伏特電壓供電。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]1、當霍爾采集器件開路時，ICl輸出為+0.15v，不再為2V(即不落入霍爾采集器件非開路時的電壓值)，防止電路誤以為此時電流為正常值。
[0018]2、R4取值120K，遠大于霍爾內阻10K，不會造成誤差。。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型提供的一種電池管理系統的電流采樣電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1，本實用新型提供的一種電池管理系統的電流采樣電路100，包括霍爾采集器件10、采樣電流轉換電路20及單片機30 ;所述采樣電流轉換電路20由參數轉換電路21和基準電壓電路22兩部分組成；所述的參數轉換電路21包括一運算放大器ICl及一分壓電阻R4，所述電壓基準電路22連接在運算放大器的同相輸入端上(3腳，+極)，所述的霍爾采集器件10經一分壓電阻R4連接在運算放大器ICl的同相輸入端上；所述運算放大器ICl的輸出端(I腳，一極)連接在單片機A/D的轉換端上；所述參數轉換電路21還包括至少一個電位拉低電阻，所述至少一個電位拉低電阻一端連接至霍爾采集器件10與分壓電阻R4之間，另一端連接至一負電壓。
[0021 ] 具體的，所述至少一個電位拉低電阻包括第一電位拉低電阻R6及第二電位拉低電阻R7，所述第一電位拉低電阻6R及第二電位拉低電阻R7串聯后一端連接至霍爾采集器件10與分壓電阻R4之間，另一端連接至所述負電壓。所述第一電位拉低電阻R6取值120K歐姆精度為0.1%，所述第二電位拉低電阻R7取值歐姆27K精度為0.1%。負電壓為一 15伏特電壓。在其他實施方式中，電位拉低電阻的數量及電阻值可以根據實際需要設置。
[0022]所述分壓電阻R4的阻值遠大于所述霍爾采集器件10的內阻值。本實施方式中，所述分壓電阻值120K歐姆，霍爾采集器件10的內阻值1K歐姆。
[0023]所述參數轉換電路21還包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一二極管Dl及第二二極管D2。
[0024]第一電阻Rl與第一電容Cl并聯后再與第二電阻R2串聯；第二電阻R2