采集电路及包含该采集电路的电池管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采集电路及包含该采集电路的电池管理系统，其中采集电路包括差分单元，采集动力电池的电流信号，并将电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号；电流信号处理单元，包括一个第一电流信号端和一个第二电流信号端，第一电流信号端和第二电流信号端分别接收第一电流信号和第二电流信号，将第一电流信号和第二电流信号经限流、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至处理器。因为干扰信号一般以共模形式存在，本实用新型专利技术采集电路，通过将电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号，可以消除共模干扰，无需采用高精度的电流霍尔传感器即可将高精度、低噪声的信号传输至处理器，获取动力电池的准确电流值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池管理
，具体地说涉及一种采集电路及包含该采集电路的电池管理系统。
技术介绍
电池管理系统中动力电池的电压值、电流值、绝缘阻值三个参数至关重要，其中电压值和电流值是计算动力电池剩余电量(State Of Charge，简称S0C)的直接依据数据，而剩余电量是指动力电池内的可用电量占标称容量的比例，是电池管理系统中的一个重要监控数据，可以根据剩余电量来控制动力电池的工作状态；绝缘阻值用来分析动力电池和车体之间的绝缘性能，一旦出现绝缘性能失效或者降低的故障，则会断开动力电池与车体之间的电连接，来保证整车的安全使用。电池管理系统通过电流霍尔传感器采集动力电池的电流信号。电流霍尔传感器基于磁平衡式霍尔原理，通过测量霍尔电势的大小间接可以测量动力电池的电流信号。流入电流霍尔传感器的电流需要经过电一磁一电的绝缘隔离转换过程而输出动力电池电流值，测量过程易受到外界干扰而造成信号的失真，影响测量的精度。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题是怎样提高动力电池电流值的测量精度。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下:本技术提供了一种采集电路，包括:差分单元，采集动力电池的电流信号，并将所述电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号；电流信号处理单元，包括第一电流信号端和第二电流信号端，所述第一电流信号端和所述第二电流信号端分别接收所述第一电流信号和所述第二电流信号，将所述第一电流信号和所述第二电流信号经限流、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至处理器。本技术所述的采集电路，所述差分单元包括分流器，设置于所述采集电路所在的电路板上，所述分流器包括采集端、第一差分端和第二差分端，所述采集端与所述动力电池的总负极耦接，所述第一差分端和所述第二差分端分别与所述第一电流信号端和所述第二电流信号端耦接。本技术所述的采集电路，所述分流器上还设置有一个或者多个温度输出端，用于输出分流器上的一点或多点的探测温度。本技术所述的采集电路，还包括:第一电压采集单元，从所述动力电池的总正极采集总正极电压信号，并将所述总正极电压信号经分压电阻分压处理后作为第一电压信号输出；第二电压采集单元，从与所述动力电池的总正极耦接的负载端采集负载端电压信号，并将所述负载端电压信号经分压电阻分压处理后作为第二电压信号输出；电压信号处理单元，包括第一电压信号端和第二电压信号端，所述第一电压信号端和所述第二电压信号端分别接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，将所述第一电压信号和所述第二电压信号经分压、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至所述处理器。本技术所述的采集电路，还包括:绝缘阻值采集单元，包括第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和所述第二采集端分别接收所述动力电池的总正极电压信号和总负极电压信号，并将所述总正极电压信号和所述总负极电压信号经串联于所述第一采集端与所述第二采集端之间的复数个电阻降压后作为正绝缘参考电压信号和负绝缘参考电压信号输出，所述串联电阻的总阻值可调；绝缘信号处理单元，包括第一信号接收端和第二信号接收端，所述第一信号接收端和所述第二信号接收端分别接收所述正绝缘参考电压信号和所述负绝缘参考电压信号，将所述正绝缘参考电压信号和所述负绝缘参考电压信号经分压、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至所述处理器。本技术所述的采集电路，所述绝缘阻值采集单元包括:第一光耦芯片U5、第二光耦芯片U6、第一电阻R43、第二电阻R44、第三电阻R45、第四电阻R47、第五电阻R48、第六电阻R49、第七电阻R50、第八电阻R51、第一采样电阻R36以及第二采样电阻R37 ；其中所述第一电阻R43、所述第二电阻R44、所述第三电阻R45、所述第四电阻R47、所述第一采样电阻R36、所述第二采样电阻R37、所述第五电阻R48、所述第六电阻R49、所述第七电阻R50以及所述第八电阻R51之间顺次串联，所述第一电阻R43未与所述第二电阻R44耦接的一端即为所述绝缘阻值采集单元的第一采集端，接收所述动力电池的总正极电压信号，所述第八电阻R51未与所述第七电阻R50耦接的一端即为所述绝缘阻值采集单元的第二采集端，接收所述动力电池的总负极电压信号；所述第三电阻R45与所述第一光耦芯片U5的受光器并联，所述第六电阻R49与所述第二光親芯片U6的受光器并联；所述正绝缘参考电压信号经由所述第一采样电阻R36未与所述第二采样电阻R37耦接的一端输出，所述负绝缘参考电压信号经由所述第二采样电阻R37未与所述第一采样电阻R36耦接的一端输出。本技术还提供了一种电池管理系统，包括:上述采集电路；处理器，接收所述采集电路输出的数据，据此至少获取所述动力电池的电流值；CAN通信单元，接收所述处理器输出的数据并传输至整车控制器；电源单元，向所述采集电路、所述处理器和所述CAN通信单元供电。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(I)本技术提供了一种采集电路，包括差分单元，采集动力电池的电流信号，并将所述电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号；电流信号处理单元，包括一个第一电流信号端和一个第二电流信号端，分别接收所述第一电流信号和所述第二电流信号，将所述第一电流信号和所述第二电流信号经限流、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至处理器。因为干扰信号一般以共模形式存在，本技术所述采集电路，通过将电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号，可以消除共模干扰，提高了信号的信噪比，再通过电流信号处理单元进一步的限流、降噪、滤波、模数转换处理后就可以转换为处理器能够识别的信号，无需采用高精度的电流霍尔传感器即可将高精度、低噪声的信号传输至处理器，获取动力电池的准确电流值。(2)本技术所述采集电路，分流器设置于采集电路所在的电路板上，无需多余的信号线和中间线路，差分后的第一电流信号和第二电流信号即可直接进入电流信号处理单元，降低了线路过长引起的压降和噪声，能够使采集到的信号更为精确。(3)本技术还提供了一种包含上述采集电路的电池管理系统，处理器从采集电路就可以获取到高精度、低噪声的数据，据此就可以至少计算出动力电池的准确电流值，如果包括用于计算电压值和/或绝缘阻值的数据，也可以据此计算出电压值和/或绝缘阻值，并通过CAN通信单元将动力电池的电流值、电压值以及绝缘阻值发送给整车控制器，确保了整车控制器能够实时准确的了解动力电池的运行状态，在动力电池发生故障时能够及时采取相应措施，确保了行车的安全。【附图说明】为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中图1是本技术所述采集电路的结构框图；图2是本技术所述分当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采集电路，其特征在于，包括：差分单元(1)，采集动力电池的电流信号，并将所述电流信号差分为第一电流信号和第二电流信号；电流信号处理单元(2)，包括第一电流信号端和第二电流信号端，所述第一电流信号端和所述第二电流信号端分别接收所述第一电流信号和所述第二电流信号，将所述第一电流信号和所述第二电流信号经限流、降噪、滤波、模数转换处理后分别传输至处理器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王克坚，张彩庆，张宇，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11