一種多節電池的電壓采集電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池管理電路技術領域，具體為一種多節電池的電壓采集電路。
【背景技術】
[0002]以電池作為動力來源的電子設備或裝置的應用日漸廣泛，如園林電動工具、電動汽車及混合動力汽車、后備電池系統、電網能量儲存、高功率便攜式設備等。如需設備安全、可靠、高效、長壽命工作，則需對設備的核心部件電池組進行保護，對每一節單體電池的電壓進行監控，保證其充放電過程在安全的電壓及溫度范圍內，避免過充過放電現象的發生；還需保證每單體電池電壓的一致性，避免由單節電池的故障或失效而引起整組電池的失效，常規的方法是啟用電池均衡，對單體電壓偏高的電池進行放電，以達到與整組其他節電池等同的電壓，且誤差需在可接受的程度范圍內，以保證電池組中每節電池電壓的一致性。在某些應用場合，由于安裝方式的限制或是因為電池電壓采集線排布的不合理或干擾等因素，會造成每節電池電壓采集的精度不一致，從而導致電池組單體電壓不一致的幾率增大，可能導致某節電池提前故障或者失效。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術提及的缺點，本發明提供一種多節電池的電壓采集電路。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種多節電池的電壓采集電路，包括由至少2個電池單體以串并聯方式組成的電池組、電壓采集線束、采集線束連接器、電池管理1C，所述電壓采集線束包括至少三根用于檢測每一電池單體兩端電壓的電壓采集線，所述電壓采集線的一端連接所述電池單體的正、負極，另一端連接至采集線束連接器對應輸入端口，采集線束連接器輸出端口與電池管理IC輸入端連接。
[0005]優選的，所述多節電池的電壓采集電路還包括供電電路;所述供電電路的正極輸入端與電池組的總正端連接，負極輸入端與電池組總負端連接，電源輸出端與電池管理IC的電源端連接;所述供電電路可以提高系統穩定性和節能度。
[0006]優選的，所述多節電池的電壓采集電路還包括供電輸入線(:_1!’，所述供電輸入線的一端與電池組總正端連接，另一端與采集線束連接器的供電轉接端口連接，所述供電轉接端口還與供電電路的正極輸入端連接。
[0007]優選的，所述多節電池的電壓采集電路還包括供電支路，所述供電支路的一端與電池組總正端對應的電壓采集線通過采集線束連接器電連接，另一端與供電電路的的正極輸入端連接。
[0008]優選的，所述供電支路中串聯一O歐姆電阻。
[0009]優選的，所述多節電池的電壓采集電路還包括微控單元MCU，所述微控單元M⑶與多串電池管理IC以通訊方式連接。
[0010]所述電池管理IC與微控單元MCU的通訊方式為CAN或RS232或RS485或SPI中的任意一種。
[0011]優選的，每一所述采集線束連接器與電池管理IC之間還依次連接有防靜電電路單元、穩壓電路單元和濾波電路單元。
[0012]所述防靜電電路單元采用TVS管;所述穩壓電路單元采用耐壓等級為6.2V的穩壓管;所述濾波電路單元采用一階RC低通濾波電路。
[0013]本發明的有益效果是:本發明的一種多節電池電壓采集的聯接電路主要應用于BMS系統(即電池管理系統，是集電池監測、控制與管理為一體的、復雜的電氣測控系統)上，其連線簡單，各節點清晰明了，方便維修，而且抗干擾性好，對電池組各節電池電壓的采集精度高，可靠性好。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明進行進一步的說明。
[0016]如圖1所示，一種多節電池的電壓采集電路，包括由至少2個電池單體以串并聯方式組成的電池組、電壓采集線束、采集線束連接器、電池管理1C，所述電壓采集線束包括至少三根用于檢測每一電池單體兩端電壓的電壓采集線，所述電壓采集線的一端連接所述電池單體的正、負極，另一端連接至采集線束連接器對應輸入端口，采集線束連接器輸出端口與電池管理IC輸入端連接。
[0017]所述多節電池的電壓采集電路還包括供電電路;所述供電電路的正極輸入端與電池組的總正端連接，負極輸入端與電池組總負端連接，電源輸出端與電池管理IC的電源端連接;所述供電電路可以提高系統穩定性和節能度。
[0018]所述多節電池的電壓采集電路還包括供電輸入線C_n’，所述供電輸入線的一端與電池組總正端連接，另一端與采集線束連接器的供電轉接端口連接，所述供電轉接端口還與供電電路的正極輸入端連接。
[0019]所述多節電池的電壓采集電路還包括供電支路，所述供電支路的一端與電池組總正端對應的電壓采集線通過采集線束連接器電連接，另一端與供電電路的的正極輸入端連接。
[0020]所述供電支路中串聯一O歐姆電阻。
[0021]所述多節電池的電壓采集電路還包括微控單元MCU，所述微控單元MCU與多串電池管理IC以通訊方式連接。
[0022]所述電池管理IC與微控單元MCU的通訊方式為CAN或RS232或RS485或SPI中的任意一種。
[0023]每一所述采集線束連接器與電池管理IC之間還依次連接有防靜電電路單元、穩壓電路單元和濾波電路單元。
[0024]所述防靜電電路單元采用TVS管;所述穩壓電路單元采用耐壓等級為6.2V的穩壓管;所述濾波電路單元采用一階RC低通濾波電路。
[0025]針對不同的使用、安裝環境及精度、成本要求，提供以下兩種優選方案:
[0026]1、當電池組的安裝位置距離BMS系統(包含電池管理IC和微控單元MCU)較近時，可選擇方案一，即省略電壓采集線束中的第的電壓采集線，同時連接節點①和節點②之間的O歐姆電阻，供電電路輸入端連接線連接O歐姆電阻的一端，O歐姆電阻的另一端連接電壓采集線C_n的節點①。實現供電電路取電與最高節點電壓采集共用電壓采集線(:_1!，減少了電壓采集線C_n'的排布，同時降低了成本。
[0027]2、當電池組的安裝位置距離BMS系統較遠時，可選擇方案二，即連接電壓采集線束中的第C_n\同時取消使用節點①和節點②之間的O歐姆電阻，將電壓采集線C_n與供電電路輸入連接線的連接節點設置在最高電池的節點B+處，采用最高節點電池電壓采集線C_n與供電輸入線在節點③之后分開排線，減少供電回路對最高節點電池電壓采集線路的干擾，提高電壓采集的精度，同時提高電池組中每節電池的電壓采集精度一致性，也提升了BMS系統的可靠性。
[0028]本電路的工作原理:當BMS系統對充放電的電池進行被動均衡管理時，電池管理IC輸出控制信號，打開所對應的均衡回路開關，連通均衡回路，對電壓偏高的單節點池進行放電管理。電池管理IC正常工作時的供電電源通常是從電池組的最高節點取電，共用電池組的最低節的負極，即由電池組給電池管理IC提供電源。由此，最高端一節點池電壓采集線與供電電路輸入線便會共用同一節點，如電池組的安裝位置距離BMS系統位置較遠，線路的延長再加上最高節點池電壓采集受到供電回路的干擾，便會造成最高節點池電壓采集誤差較大，最終將會導致整組電池電壓不一致的概率加大，影響用電系統的可靠性。
[0029]以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，即大凡依本發明申請專利范圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。
【主權項】
1.一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，包括由至少2個電池單體以串并聯方式組成的電池組、電壓采集線束、采集線束連接器、電池管理1C，所述電壓采集線束包括至少三根用于檢測每一電池單體兩端電壓的電壓采集線，所述電壓采集線的一端連接所述電池單體的正、負極，另一端連接至采集線束連接器對應輸入端口，采集線束連接器輸出端口與電池管理IC輸入端連接。2.根據權利要求1所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，還包括供電電路，所述供電電路的正極輸入端與電池組的總正端連接，負極輸入端與電池組總負端連接，電源輸出端與電池管理IC的電源端連接。3.根據權利要求2所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，還包括供電輸入線(:_1!’，所述供電輸入線的一端與電池組總正端連接，另一端與采集線束連接器的供電轉接端口連接，所述供電轉接端口還與供電電路的正極輸入端連接。4.根據權利要求2所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，還包括供電支路，所述供電支路的一端與電池組總正端對應的電壓采集線通過采集線束連接器電連接，另一端與供電電路的的正極輸入端連接。5.根據權利要求4所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，所述供電支路中串聯一 O歐姆電阻。6.根據權利要求1所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，還包括微控單元MCU，所述微控單元MCU與多串電池管理IC以通訊方式連接。7.根據權利要求6所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，所述電池管理IC與微控單元MCU的通訊方式為CAN或RS232或RS485或SPI中的任意一種。8.根據權利要求1所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，每一所述采集線束連接器與電池管理IC之間還依次連接有防靜電電路單元、穩壓電路單元和濾波電路單J L ο9.根據權利要求8所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，所述防靜電電路單元采用TVS管。10.根據權利要求8所述的一種多節電池的電壓采集電路，其特征在于，所述穩壓電路單元采用耐壓等級為6.2V的穩壓管，所述濾波電路單元采用一階RC低通濾波電路。
【專利摘要】本發明公開一種多節電池的電壓采集電路，包括由至少2個電池單體以串并聯方式組成的電池組、電壓采集線束、采集線束連接器、電池管理IC，所述電壓采集線束包括至少三根用于檢測每一電池單體兩端電壓的電壓采集線，所述電壓采集線的一端連接所述電池單體的正、負極，另一端連接至采集線束連接器對應輸入端口，采集線束連接器輸出端口與電池管理IC輸入端連接。本電路主要應用于BMS系統上，其連線簡單，各節點清晰明了，方便維修，而且抗干擾性好，對電池組各節電池電壓的采集精度高，可靠性好。
【IPC分類】H02J7/00, G01R31/36
【公開號】CN105576765
【申請號】CN201610080228
【發明人】徐文賦, 任素云, 賀亮
【申請人】惠州市藍微新源技術有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月4日