电芯电压采样的滤波同步抗扰电路制造技术

本实用新型专利技术提出一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，包括多级滤波电路，所述多级滤波电路输入端分别连接电芯模组输出端，多级滤波电路输出端连接采样芯片的采样端；所述电芯模组输出端的电压信号传输至多级滤波电路，所述多级滤波电路对电压信号的干扰信号进行滤波以及衰减后，将电压信号传输至所述采样芯片的采样端，所述采样芯片进行电压采样。本实用新型专利技术中提供的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，既可以进行端口ESD防护，也可以滤除以及衰减电芯模组输出端电压信号的干扰信号，提高电芯电压采样的可靠性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池管理系统领域，特别涉及一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路。
技术介绍
在动力电池应用领域中，电池管理系统(BMS)对于电芯电压值的获取是否可靠严重影响到BMS对于系统策略的执行以及电芯模组的管理，故用于电芯电压采样的电路，其可靠性与稳定性发挥的作用就显得更为突出。在实际电芯模组组装过程中，由于BMS与电芯模组采样排线的连接过程的不确定性，会导致BMS各采样端口的上电顺序存在不确定性，从而产生瞬时浪涌脉冲将对采样电路造成损坏，俗称热插拔。热插拔造成的IC(集成电路)损坏率在整个BMS的故障率中会占有较大比重，给生产造成较大的管理成本以及物料报废成本。在某些BMS应用中，还会存在电压采样线与BMS距离较远的问题，这样用于连接BMS的线束就会很长，由于线上寄生电感的影响，在实际使用中会产生感应电动势，从而损坏BMS，具体表现在电压采样端端口的损坏。在实际BMS应用组装过程中，由于ESD的影响，需要对采样芯片的端口进行ESD防护，否则会由于ESD影响，造成采样芯片损坏。电池除了能提供能量外，在其用电负载的影响下，其电压也会存在纹波抖动，严重者会产生电压跳动，共模和差模干扰信号等，都将影响AFE(模拟前端)采样精准度甚至损坏BMS相关电路。目前提高电芯电压可靠性与稳定性的方法是在采样电路中增加滤波电路；但是一般的滤波电路由于其功能单一、滤波能力不足，导致干扰信号仍然存在，影响AFE采样精度以及电压采样的可靠性与实时性。干扰信号不仅能影响自身电源电路，也影响负载电路的正常工作；除此之外，在普通的滤波电路中，滤波电阻电容存在一定的失效率。一旦电阻出现断路、电容出现短 路/漏电等失效，都将严重影响电池单体电压的采集，给系统带来不安全因素。另外，由于单颗AFE芯片管理的电芯串数较多，为了保证各串电压采样的同时性，必须保证滤波后的电压更新频率低于AFE的采样频率。
技术实现思路
本技术的主要目的为提供一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，滤除以及衰减电芯模组输出端电压信号的干扰信号，提高电芯电压采样的可靠性与稳定性。本技术提出一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，包括多级滤波电路，所述多级滤波电路输入端分别连接电芯模组输出端，多级滤波电路输出端连接采样芯片的采样端；所述电芯模组输出端的电压信号传输至多级滤波电路，所述多级滤波电路对电压信号的干扰信号进行滤波以及衰减后，将电压信号传输至所述采样芯片的采样端，所述采样芯片进行电压采样。进一步地，所述多级滤波电路包括ESD防护电路、RC共模滤波电路以及RC差模滤波电路。进一步地，所述ESD防护电路采用共模电容对静电释放脉冲进行衰减以及对共模脉冲信号进行衰减；所述RC共模滤波电路对共模干扰信号进行衰减以及对共模脉冲电流进行限流；所述RC差模滤波电路对差模干扰信号进行衰减以及对差模脉冲电流进行限流。进一步地，所述多级滤波电路包括电阻以及电容，所述电阻并联连接，所述电容串联连接。进一步地，所述ESD防护电路、RC共模滤波电路以及RC差模滤波电路之间依次连接；所述ESD防护电路输入端连接电芯模组输出端，所述RC差模滤波电路输出端连接采样芯片的采样端。进一步地，所述采样芯片包括多级采样端，所述采样芯片的每一级采样端均通过多级滤波电路连接所述电芯模组的输出端。进一步地，所述ESD防护电路第一电容以及第二电容；所述RC共模滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电容以及第四电容；所述RC差模滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第五电容以及第六电容；所述电芯模组输出端连接第一电容、第一电阻以及第二电阻，所述第一电容串联连接第二电容后接地；所述第一电阻与第二电阻并联连接后连接第三电阻、第四电阻以及第三电容，所述第三电容串联连接第四电容后接地；所述第三电阻与第四电阻并联连接后连接采样芯片的采样端以及第五电容；所述第五电容串联连接第六电容后连接采样芯片的下一级采样端。本技术中提供的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，具有以下有益效果：本技术中提供的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，通过多级滤波电路，对ESD进行防护，滤除以及衰减电芯模组输出端电压信号的干扰信号，提高电芯电压采样的可靠性与稳定性；经过多级滤波处理，能够提取相关有用实时可靠的电压信号，保证采样芯片的电芯电压采样可靠准确；通过ESD防护电路对静电释放脉冲进行衰减以及对共模脉冲信号进行衰减，可以提高芯片的热插拔能力；通过RC共模滤波电路对共模干扰信号进行衰减以及对共模脉冲电流进行限流，能够最大限度的对共模信号进行衰减，保护回路，防止瞬间浪涌电流对监控取样电压端口的冲击；通过RC差模滤波电路对差模干扰信号进行衰减以及对差模脉冲电流进行限流，保护回路，防止瞬间浪涌电流对监控取样电压端口的冲击。通过上述三个滤波电路可以对回路中由于复杂工况下产生的相关电压抖动干扰信号进行一定的衰减，并能滤除相关电机干扰信号，从而保证电芯电压采样同步并准确；滤波电路中电阻并联连接，电容串联连接，滤波电路中电阻电容出现断路/短路/漏电/偏移等失效，对系统均不造成影响，降低电路的失效概率，提高可靠性。附图说明图1是本技术一实施例中电芯电压采样的滤波同步抗扰电路示意图；图2是本技术一实施例中电芯电压采样的滤波同步抗扰电路结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，为本技术一实施例中电芯电压采样的滤波同步抗扰电路示意图。本技术一实施例中提出一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，包括多级滤波电路100，上述多级滤波电路100输入端分别连接电芯模组200输出端，多级滤波电路100输出端连接采样芯片300的采样端。上述电芯模组200输出端的电压信号传输至多级滤波电路100，上述多级滤波电路100对电压信号的干扰信号进行滤波以及衰减后将电压信号传输至上述采样芯片300的采样端，上述采样芯片300进行电压采样。目前提高电芯电压可靠性与稳定性的方法是在采样电路中增加滤波电路，但是一般的滤波电路由于其功能单一、滤波能力不足，导致干扰信号仍然存在，这样就会影响AFE采样精度以及采样电压的可靠性与实时性，干扰信号不仅能影响自身电源电路，也影响负载电路的正常工作，常用解决电路包括加入共模或者差模滤波电路。在本实施例中，在电芯模组200输出端以及采样芯片300的模拟前端(AFE)设置多级滤波电路100，滤除以及衰减电芯模组200输出端电压信号的干扰信号，提高电芯电压采样的可靠性与稳定性；经过多级滤波处理，能够提取相关有用实时可靠的电压信号，保证AFE的电芯电压采样可靠准确。多级滤波电路100包括多个滤波电路100，滤波电路100输出端分别对应连接采样芯片300的Vsense0、Vsense1…Vsense n端口，滤波电路100输入端分别连接电芯模组200的Bat0、Bat1、Bat n端口。(参照图2)进一步地，在本实施例中，上述多级滤波电路100包括ESD防护电路、RC共模滤波电路以及RC差模滤波电路。进一步地，上述ESD防护电路采用共模电容对静电释放脉冲进行衰减以及对共模脉冲信号进行衰减；上述RC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，其特征在于，包括多级滤波电路，所述多级滤波电路输入端分别连接电芯模组输出端，多级滤波电路输出端连接采样芯片的采样端；所述电芯模组输出端的电压信号传输至多级滤波电路，所述多级滤波电路对电压信号的干扰信号进行滤波以及衰减后，将电压信号传输至所述采样芯片的采样端，所述采样芯片进行电压采样。

【技术特征摘要】
1.一种电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，其特征在于，包括多级滤波电路，所述多级滤波电路输入端分别连接电芯模组输出端，多级滤波电路输出端连接采样芯片的采样端；所述电芯模组输出端的电压信号传输至多级滤波电路，所述多级滤波电路对电压信号的干扰信号进行滤波以及衰减后，将电压信号传输至所述采样芯片的采样端，所述采样芯片进行电压采样。2.如权利要求1所述的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，其特征在于，所述多级滤波电路包括ESD防护电路、RC共模滤波电路以及RC差模滤波电路。3.如权利要求2所述的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，其特征在于，所述ESD防护电路采用共模电容对静电脉冲进行衰减以及对共模脉冲信号进行衰减；所述RC共模滤波电路对共模干扰信号进行衰减以及对共模脉冲电流进行限流；所述RC差模滤波电路对差模干扰信号进行衰减以及对差模脉冲电流进行限流。4.如权利要求1或2所述的电芯电压采样的滤波同步抗扰电路，其特征在于，所述多级滤波电路包括电阻以及电容，所述电阻并联连接，所述电容串联连接。5.如权利要求2或3所述的电芯电...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晶晶，徐童辉，穆明，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，欣旺达电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44