一种电动汽车电池组单体电压采集系统技术方案

技术编号:11767579 阅读:169 留言:0更新日期:2015-07-24 17:20
本实用新型专利技术公开了一种电动汽车电池组单体电压采集系统,包括电压采集电路、模数转换器、控制器、译码器、数据总线和电源电路,电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,信号放大电路包括差分放大器和隔离放大器,多个选通模块分别与差分放大器连接,差分放大器与隔离放大器连接,隔离放大器与模数转换器连接,电源电路包括第一电源、第二电源、第一DC/DC隔离模块和第二DC/DC隔离模块,第一电源与第一DC/DC隔离模块连接,第一DC/DC隔离模块分别与隔离放大器、模数转换器、译码器和控制器连接,第二电源与第二DC/DC隔离模块连接,第二DC/DC隔离模块分别与差分放大器和隔离放大器连接;优点是抗干扰性能较好,运行可靠性较高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电压采集系统,尤其是涉及一种电动汽车电池组单体电压采集系统
技术介绍
电动汽车通常采用电池组供电。锂电池具有工作电压高、比能量大、循环寿命长和无污染的优点,现有的电动汽车电池组通常由多个锂电池组成。每个锂电池为一个单体,电池组中各个锂电池的特性不可能完全一致。电池组在工作一段时间后,各锂电池之间的特性差异就越明显,由此,各锂电池在充点和放电时就会出现不平衡现象,即有的锂电池充电时电压达到上限电压,有的锂电池还没达到上限电压,这样就会出现个别锂电池超过其上限电压,当达到一定程度时就会出现安全事故,存在安全隐患。为了消除电池组供电的安全隐患,目前主要通过电池组管理系统来对电池组内每个锂电池进行监测和分流平衡。电动汽车电池组单体电压采集系统作为电池组管理系统的核心,用于采集电池组内每个锂电池的电压。如图1所示,现有的电动汽车电池组单体电压采集系统通常包括电压采集电路、模数转换器、控制器、译码器、数据总线和数据输出电路,电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,多个选通模块与多个锂电池一对一对应连接,多个选通模块分别与译码器和信号放大电路连接,信号放大电路与模数转换器连接,模数转换器、控制器和译码器分别与数据总线连接,控制器与数据输出电路连接,电源通过DC/DC隔离电路后提供信号放大电路、模数转换器、控制器和译码器的工作电压;选通模块通常采用电子开关,信号放大电路通常采用信号放大器。现有的电动汽车电池组单体电压采集系统存在以下问题:选通模块采集的信号经信号放大器放大处理后直接输入到模数转换器中,由此导致电压采集系统抗干扰性能较差,运行可靠性不高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种抗干扰性能较好,运行可靠性较高的电动汽车电池组单体电压采集系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种电动汽车电池组单体电压采集系统,包括电压采集电路、模数转换器、控制器、译码器、数据总线和电源电路,所述的电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,多个选通模块分别与所述的译码器连接,所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器分别与所述的数据总线连接,所述的信号放大电路包括差分放大器和隔离放大器,多个选通模块分别与所述的差分放大器连接,所述的差分放大器与所述的隔离放大器连接,所述的隔离放大器与所述的模数转换器连接,所述的电源电路包括第一电源、第二电源、第一 DC/DC隔离模块和第二 DC/DC隔离模块,所述的第一电源与所述的第一 DC/DC隔离模块连接,所述的第一 DC/DC隔离模块分别与所述的隔离放大器、所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器连接,所述的第二电源与所述的第二 DC/DC隔离模块连接,所述的第二 DC/DC隔离模块分别与所述的差分放大器和所述的隔离放大器连接。所述的选通模块包括光电继电器,所述的光电继电器分别与所述的译码器和所述的差分放大器连接。该结构采用光电继电器取代现有技术中的电子开关,保证了采集宽电压时的线性度,而且光电继电器采用了多路分时扫描的方式,提高了单体锂电池电压采样的效率,节约了硬件成本。所述的电动汽车电池组单体电压采集系统还包括用于和外部进行数据通信的数据输出电路,所述的数据输出电路包括通信总线隔离器和通信模块,所述的通信总线隔离器分别与所述的通信模块、所述的控制器和所述的第一 DC/DC隔离模块连接,所述的通信模块为485通信模块或者CAN通信模块。该结构采用通信总线隔离器实现全隔离通讯方式,使外部通讯终端与单体电压采集系统没有电气的联系,增加了通讯的可靠性,提高了通讯速度。与现有技术相比,本技术的优点在于通过采用相互独立的第一电源和第二电源对系统进行供电,同时,选通电路采集的信号依次通过差分放大器和隔离放大器进行处理,由此将单体电压采集系统中电池组高压主回路隔离,解决了直流高压回路对采样系统的干扰,抗干扰性能较好,运行可靠性较高。【附图说明】图1为现有技术的单体电压采集系统的电路原理图;图2为本技术的单体电压采集系统的电路原理图;图3为本技术的单体电压采集系统中电压采集电路的一种电路结构图。【具体实施方式】以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。实施例:如图2所示,一种电动汽车电池组单体电压采集系统,包括电压采集电路、模数转换器1、控制器2、译码器3、数据总线和电源电路,电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,多个选通模块别通过模拟总线与译码器3连接,模数转换器1、控制器2和译码器3分别与数据总线连接,信号放大电路包括差分放大器和隔离放大器,多个选通模块通过模拟总线与差分放大器连接,差分放大器与隔离放大器连接,隔离放大器与模数转换器I连接,电源电路包括第一电源、第二电源、第一 DC/DC隔离模块和第二 DC/DC隔离模块,第一电源与第一 DC/DC隔离模块连接,第一 DC/DC隔离模块分别与隔离放大器、模数转换器1、译码器3和控制器2连接,第二电源与第二 DC/DC隔离模块连接,第二 DC/DC隔离模块分别与差分放大器和隔离放大器连接。本实施例中,选通模块包括光电继电器,光电继电器分别与译码器3和差分放大器连接。本实施例中,电动汽车电池组单体电压采集系统还包括用于和外部进行数据通信的数据输出电路,数据输出模块包括通信总线隔离器和通信模块,通信总线隔离器分别与通信模块、控制器2和第一 DC/DC隔离模块连接,通信模块为485通信模块或者CAN通信模块。本技术的电动汽车电池组单体电压采集系统中电压采集电路可采用图3所示的电路结构来实现。本技术的电动汽车电池组单体电压采集系统的工作原理为:选通模块的数量与电池组中锂电池的数量相同,每个选通模块用于采集一个锂电池的电压,控制器2控制选通模块按顺序依次采集多个锂电池的电压。开始采集时,第一个选通电路中的光电继电器闭合,第一个锂电池的电压信号通过该光电继电器输送给模拟总线,模拟总线将电压信号送入差分放大器进行耦合处理,耦合处理后的电压信号送至隔离放大器进行隔离放大处理,隔离放大处理后的电压信号再送至模数转换器I进行模数转换,转换后传给控制器2,控制器2通过译码器3依次选通下一个选通模块,循环重复上述过程从而得到每个锂电池的单体电压数字信号。【主权项】1.一种电动汽车电池组单体电压采集系统,包括电压采集电路、模数转换器、控制器、译码器、数据总线和电源电路,所述的电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,多个选通模块分别与所述的译码器连接,所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器分别与所述的数据总线连接,其特征在于所述的信号放大电路包括差分放大器和隔离放大器,多个选通模块分别与所述的差分放大器连接,所述的差分放大器与所述的隔离放大器连接,所述的隔离放大器与所述的模数转换器连接,所述的电源电路包括第一电源、第二电源、第一 DC/DC隔离模块和第二 DC/DC隔离模块,所述的第一电源与所述的第一 DC/DC隔离模块连接,所述的第一 DC/DC隔离模块分别与所述的隔离放大器、所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器连接,所述的第二电源与所述的第二 DC/DC隔离模块连接,所述的第二 DC/DC隔离模块分别与所述的差分放大器和所述的隔离放大器连接本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电动汽车电池组单体电压采集系统,包括电压采集电路、模数转换器、控制器、译码器、数据总线和电源电路,所述的电压采集电路包括信号放大电路和多个选通模块,多个选通模块分别与所述的译码器连接,所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器分别与所述的数据总线连接,其特征在于所述的信号放大电路包括差分放大器和隔离放大器,多个选通模块分别与所述的差分放大器连接,所述的差分放大器与所述的隔离放大器连接,所述的隔离放大器与所述的模数转换器连接,所述的电源电路包括第一电源、第二电源、第一DC/DC隔离模块和第二DC/DC隔离模块,所述的第一电源与所述的第一DC/DC隔离模块连接,所述的第一DC/DC隔离模块分别与所述的隔离放大器、所述的模数转换器、所述的译码器和所述的控制器连接,所述的第二电源与所述的第二DC/DC隔离模块连接,所述的第二DC/DC隔离模块分别与所述的差分放大器和所述的隔离放大器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘存霖熊宗保孙良武李小华
申请(专利权)人:宁波拜特测控技术有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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