电芯采样电路制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电芯采样电路。该电芯采样电路包括主控制模块以及与主控制模块连接的至少一个电芯采样模块，电芯采样模块包括电芯采样芯片和菊花链通信模块；其中，主控制模块，用于生成输入信号，并将输入信号发送至菊花链通信模块，输入信号包括第一电芯采样控制信号；菊花链通信模块，用于对接收到的第一电芯采样控制信号进行输入信号处理，得到第二电芯采样控制信号，并将第二电芯采样控制信号传输至电芯采样芯片，输入信号处理依次包括终端匹配处理、滤波处理以及负反馈调节处理；电芯采样芯片，用于根据第二电芯采样控制信号，采集电芯数据。根据本发明专利技术实施例提供的电芯采样电路，可以简化电路结构，降低通讯成本。 1

Electric core sampling circuit

The embodiment of the invention discloses an electric core sampling circuit. The core sampling circuit consists of a main control module and at least one core sampling module connected with the main control module. The core sampling module includes an electric core sampling chip and a chrysanthemum chain communication module, in which the main control module is used to generate input signals and sends the input signal to the chrysanthemum chain communication module and input the signal packet. Including the first electric core sampling control signal, the chrysanthemum chain communication module is used for the input signal processing of the received first electric core sampling control signal, and the second core sampling control signal is obtained, and the second core sampling control signal is transmitted to the core sampling chip, and the input signal processing, in turn, includes terminal matching processing and filtering. The core sampling chip is used to collect the core data according to the second core sampling control signal. According to the electric core sampling circuit provided by the embodiment of the invention, the circuit structure can be simplified and the communication cost reduced. One

【技术实现步骤摘要】
电芯采样电路
本专利技术涉及动力电池组领域，尤其涉及一种电芯采样电路。
技术介绍
动力电池系统作为新能源汽车的核心组成部分，其性能优劣直接影响到整车的使用性能。不均衡的电池组会降低电池组容量和能量的利用率，降低电池组输入输出功率水平，缩短了动力电池组的使用寿命。为了提高动力电池组使用过程中的一致性，需要根据电芯间的不均衡度对动力电池组进行均衡。对电池组中的电芯进行采样和均衡时，电芯采样电路和均衡电路之间、电芯采样电路与整车之间的通讯对于整车电器系统的灵活性、安全性及可靠性十分重要。目前，在电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)中，通常可以通过电芯采样电路采集电芯的相关数据，并通过串行外设接口(SerialPeripheralInterface，SPI)等接口与微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)通讯，MCU再将单个电芯采样IC所采集的相关数据通过CAN收发器发送到主控制单元，由于需要给每个电芯采样IC提供一个MCU和CAN相关电路，电路复杂，因此CAN通讯成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电芯采样电路，可以简化电路结构，降低通讯成本。根据本专利技术实施例的一方面，提供一种电芯采样电路，该电芯采样电路包括主控制模块，以及与主控制模块连接的至少一个电芯采样模块，电芯采样模块包括电芯采样芯片和菊花链通信模块；其中，主控制模块，用于生成输入信号，并将输入信号发送至菊花链通信模块，输入信号包括第一电芯采样控制信号；菊花链通信模块，用于对接收到的第一电芯采样控制信号进行输入信号处理，得到第二电芯采样控制信号，并将第二电芯采样控制信号传输至电芯采样芯片，输入信号处理依次包括终端匹配处理、滤波处理以及负反馈调节处理；电芯采样芯片，用于根据第二电芯采样控制信号，采集电芯数据。根据本专利技术实施例的电芯采样电路，可以简化电路结构，降低通讯成本，保证电池管理系统数据传输的准确率，从而更好地保证电池组中电芯电压的一致性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是示出根据本专利技术一实施例的电芯采样电路的结构示意图；图2是示出本专利技术另一实施例电芯采样电路的结构示意图；图3是示出本专利技术示例性实施例电芯采样电路的结构示意图；图4是根据本专利技术再一实施例的电芯采样电路的结构示意图；图5是根据本专利技术另一示例性实施例的电芯采样电路的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。为了更好的理解本专利技术，下面将结合附图，详细描述根据本专利技术实施例的菊花链通信模块和均衡控制系统，应注意，这些实施例并不是用来限制本专利技术公开的范围。图1是示出根据本专利技术一实施例的电芯采样电路的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例中的电芯采样电路10可以包括：主控制模块100，以及与主控制模块连接的至少一个电芯采样模块200，电芯采样模块200包括电芯采样芯片210和菊花链通信模块220；其中，主控制模块100，用于生成输入信号，并将输入信号发送至菊花链通信模块220，输入信号包括第一电芯采样控制信号；菊花链通信模块220，用于对接收到的第一电芯采样控制信号进行输入信号处理，得到第二电芯采样控制信号，并将第二电芯采样控制信号传输至电芯采样芯片210，输入信号处理依次包括终端匹配处理、滤波处理以及负反馈调节处理；电芯采样芯片210，用于根据第二电芯采样控制信号，采集电芯数据。继续参考图1，在一个实施例中，菊花链通信模块220可以包括：终端匹配电路221和匹配开关222，终端匹配电路221通过匹配开关222与电芯采样芯片210连接；其中，终端匹配电路221包括工作模式控制单元2211、信号匹配单元2212、信号滤波单元2213和信号监测反馈单元2214，工作模式控制单元2211连接在信号匹配单元2212、信号滤波单元2213、信号监测反馈单元2214与电芯采样芯片210形成的信号传输线路中；并且其中，工作模式控制单元2211，被配置为当菊花链通信模块220接收到输入信号时，控制菊花链通信模块220的工作模式为接受模式；信号匹配单元2212，被配置为对输入信号进行终端匹配处理，终端匹配处理通过连接在信号传输线路上的与信号传输线路的阻抗相匹配的阻抗，抑制输入信号的回波损耗；在本专利技术实施例中，当菊花链通信模块的信号传输线路中，作为信号传输线路的导线的阻抗与导线两端外接负载不匹配时会导致信号产生反射现象，从而引起信号完整性问题。因此，可以通过连接在信号传输线路上的与信号传输线路的阻抗相匹配的阻抗，以消除信号的反射。如果连接在信号传输线路上的阻抗，同传输线路的特征阻抗可以匹配，那么匹配电阻将吸收造成信号反射的能量，从而抑制输入信号的回波损耗。信号滤波单元，被配置为对终端匹配处理后的输入信号进行滤波处理，通过滤波处理去除输入信号中的噪声干扰；在本专利技术实施例中，信号滤波单元主要用于针对电磁环境恶劣的情况，起到信号滤波防护的作用，并信号输入信号或输出信号的信噪比。信号监测反馈单元，被配置为监测经过滤波处理的输入信号的信号幅度，通过负反馈调节处理，使该信号幅度符合预设的幅度标准。在本专利技术实施例中，信号监测反馈单元可以采用负反馈调节，将输入的传输信号的幅度与基准信号幅度进行比较，得到一个反馈信号，利用该反馈信号调节计算调节增益，利用该调节增益对该传输信号进行幅度调整，得到符合幅度标准的传输信号。在该实施例中，通过信号匹配单元、信号滤波单元和信号监测反馈单元，可以保证合格的通讯信号幅度和通讯可靠性。在本专利技术实施例中，当工作模式为接受模式时，对输入信号的处理顺序是：信号匹配单元的终端匹配处理、信号滤波单元的信号滤波处理、以及信号监测反馈单元的负反馈调节处理。在一个实施例中，电芯采样芯片210，还用于根据采集的电芯数据，生成第一电芯采样数据信号，并将电芯采样数据信号发送至菊花链通信模块220；菊花链通信模块220，用于对接收到的第一电芯采样数据信号进行输出信号处理，得到第二电芯采样数据信号，并将第二电芯采样数据信号传输至主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯采样电路，其特征在于，所述电芯采样电路包括主控制模块，以及与所述主

【技术特征摘要】
1.一种电芯采样电路，其特征在于，所述电芯采样电路包括主控制模块，以及与所述主控制模块连接的至少一个电芯采样模块，所述电芯采样模块包括电芯采样芯片和菊花链通信模块；其中，所述主控制模块，用于生成输入信号，并将所述输入信号发送至所述菊花链通信模块，所述输入信号包括第一电芯采样控制信号；所述菊花链通信模块，用于对接收到的所述第一电芯采样控制信号进行输入信号处理，得到第二电芯采样控制信号，并将所述第二电芯采样控制信号传输至所述电芯采样芯片，所述输入信号处理依次包括终端匹配处理、滤波处理以及负反馈调节处理；所述电芯采样芯片，用于根据所述第二电芯采样控制信号，采集电芯数据。2.根据权利要求1所述的电芯采样电路，其特征在于，所述电芯采样模块还包括电芯均衡模块，所述输入信号还包括第一电芯均衡控制信号；其中所述主控制模块，还用于生成所述第一电芯均衡控制信号，并将所述第一电芯均衡控制信号发送至所述菊花链通信模块；所述菊花链通信模块，用于对接收到的所述第一电芯均衡控制信号进行所述输入信号处理，得到第二电芯均衡控制信号，并将所述第二电芯均衡控制信号传输至所述电芯均衡模块；所述电芯均衡模块，用于根据所述第二电芯均衡控制信号执行电芯均衡。3.根据权利要求1或2所述的电芯采样电路，其特征在于，所述菊花链通讯模块包括终端匹配电路和匹配开关，所述终端匹配电路通过所述匹配开关与所述电芯采样芯片连接；其中，所述终端匹配电路包括工作模式控制单元、信号匹配单元和信号监测反馈单元，所述工作模式控制单元连接在所述信号匹配单元、所述信号监测反馈单元与所述电芯采样芯片形成的信号传输线路中；并且其中，所述工作模式控制单元，被配置为当所述菊花链通信模块接收到所述输入信号时，控制所述菊花链通信模块的工作模式为接受模式；所述信号匹配单元，被配置为对所述输入信号进行所述终端匹配处理，所述终端匹配处理通过连接在所述信号传输线路上的与所述信号传输线路的阻抗相匹配的阻抗，抑制所述输入信号的回波损耗；信号滤波单元，被配置为对所述终端匹配处理后的输入信号进行滤波处理，通过所述滤波处理去除所述输入信号中的噪声干扰；所述信号监测反馈单元，被配置为监测经过所述滤波处理的输入信号的信号幅度，通过所述负反馈调节处理，使所述信号幅度符合预设的幅度标准。4.根据权利要求3所述的电芯采样电路，其特征在于，所述工作模式控制单元包括第一组控制开关、第二组控制开关、第三组控制开关、第一组双向控制开关以及第二组双向控制开关，所述第一组双向控制开关包括第一控制端、第一选择端和第二选择端，所述第二组双向控制开关包括第二控制端、第三选择端和第四选择端；当所述菊花链通信模块的工作模式为接受模式时，所述信号匹配单元与所述信号滤波单元通过所述第一组控制开关连接，所述信号滤波单元与所述信号监测反馈单元连接，所述信号监测反馈单元与所述电芯采样芯片通过所述第一控制端、所述第一选择端、所述第二控制端、以及所述第三选择端连接；其中，所述工作模式控制单元还被配置为当所述工作模式为接受模式时，通过控制所述第一组控制开关闭合、所述第二组控制开关断开、所述第三组控制开关断开、所述第一控制端选择所述第二选择端、以及所述第二控制端选择所述第三选择端，以对所述菊花链通信模块接收的所述输入信号，依次进行所述终端匹配处理、所述滤波处理以及所述负反馈调节处理。5.根据权利要求1所述的电芯采样电路，其特征在于，所述电芯采样芯片，还用于根据采集的电芯数据，生成第一电芯采样数据信号，并将所述电芯采样数据信号发送至所述菊花链通信模块；所述菊花链通信模块，用于对所述接收到的第一电芯采样数据信号进行输出信号处理，得到第二电芯采样数据信号，并将所述第二电芯采样数据信号传输至所述主控制模块，所述输出信号处理依次包括所述滤波处理、所述负反馈调节处理以及所述终端匹配处理。6.根据权利要求5所述的电芯采样电路，其特征在于，所述工作模式控制单元，还被配置为当所述菊花链通信模块接收到所述第一电芯采样数据信号时，控制所述菊花链通信模块的工作模式为发送模式；信号滤波单元，被配置为对所述第一电芯采样数据信号进行所述滤波处理，通过所述滤波处理去除所述输出信号中的噪声干扰；所述信号监测反馈单元，还被配置为监测经过所述滤波处理的第一电芯采样数据信号的信号幅度，通过所述负反馈调节处理，使所述信号幅度符合预设的幅度标准；所述信号匹配单元，还被配置为对符合所述幅度标准的第一电芯采样数据信号进行终端匹配处理，所述终端匹配处理通过连接在所述信号传输线路上的与所述信号传输线路的阻抗相匹配的阻抗，抑制所述符合所述幅度标准的第一电芯采样数据信号的回波损耗，得到所述第二电芯采样数据信号。7.根据权利要求6所述的电芯采样电路，其特征在于，所述工作模式控制单元包括第一组控制开关、第二组控制开关、第三组控制开关、第一组双向控制开关以及第二组双向控制开关，所述第一组双向控制开关包括第一控制端、第一选择端和第二选择端，所述第二组双向控制开关包括第二控制端、第三选择端和第四选择端；当所述菊花链通信模块的工作模式为发送模式时，所述电芯采样芯片与所述信号滤波单元，通过所述第一控制端、所述第二选择端、所述第二控制端、所述第四选择端、以及所述第二组控制开关连接，所述第二组控制开关与所述信号监测反馈单元连接，所述信号滤波单元与所述信号监测反馈单元连接，所述信号监测反馈单元与所述终端匹配电路，通过所述第三组控制开关连接；其中，所述工作模式控制单元，还被配置为当所述工作模式为发送模式时，分别控制所述第一组控制开关断开、所述第二组控制开关闭合、所述第三组控制开关闭合，所述第一控制端选择所述第一选择端，以及所述第二控制端选择所述第四选择端，以对所述菊花链通信模块接收的所述第一电芯采样数据信号，依次进行所述滤波处理、所述负反馈调节处理以及所述终端匹配处理，得到所述第二电芯采样数据信号，并将所述第二电芯采样数据信号传输至所述主控制模块。8.根据权利要求3所述的电芯采样电路，其特征在于，所述信号传输线路包括正极传输线路和负极传输线路；所述信号匹配单元包括第一阻抗模块、第二阻抗模块、第三阻抗模块、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：但志敏，侯贻真，张迪，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35