一种25串动力锂电池管理采集模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电池管理芯片采集通道利用率高且生产成本低的25串动力锂电池管理采集模块。它包括电池采样单元和单片机单元，电池采样单元包括2个12串电池管理芯片、2个与其相对应的12通道采样滤波及均衡电路和1路扩展电压采样及均衡电路，12通道采样滤波及均衡电路连接12串电池管理芯片的电压采样通道引脚和均衡控制引脚，1路扩展电压采样及均衡电路连接其中一个12串电池管理芯片的GPIO接口，单片机单元包括2个隔离通讯模块和单片机，隔离通讯模块连接12串电池管理芯片和单片机。本实用新型专利技术的有益效果是：实现了对于25串锂电池的管理采集功能，电路设计的复杂程度低，提电池管理芯片采集通道利用率高，占用成本低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力锂电池管理系统相关
，尤其是指一种25串动力锂电池管理采集模块。
技术介绍
随着锂动力电池技术的发展，锂动力电池应用的领域越来越广，尤其在新能源汽车及储能项目上得到广泛应用。为保证锂动力电池使用的安全可靠性，各种电池管理系统产品应运而生。当前电池管理系统的采集模块硬件技术多采用支持6串、12串、14串的集成芯片进行电池单体电压和温度数据的采集，因此电池管理采集模块支持的最大电池单体串联个数均为偶数个。对于实际具有25串电池单体的电池系统的当前的解决方案普遍采用28串电池采集模块(电压采样通道利用率为89.3％)或30串电池采集模(电压采样通道利用率为83.3％)。因这些方案采集通道有富余，导致通道利用率不能达到100％，进而造成成本浪费。中国专利授权公告号：CN201781036U，授权公告日2011年3月30日，公开了一种锂离子电池及其管理系统的温度采集模块，该锂离子电池包括电池模块及其电池管理系统，电池管理系统包括温度传感器模块，所述温度传感器模块由温度传感器支架和温度传感器集成板组成，所述温度传感器集成板安装于温度传感器支架上，温度传感器支架的底板上设有用于与电池极柱套装配合的安装孔。该技术的不足之处在于，对于具有25串电池单体的电池系统的解决方案仍普遍采用传统方案，因传统方案采集通道有富余，导致通道利用率低，进而造成成本浪费。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种电池管理芯片采集通道利用率高且生产成本低的25串动力锂电池管理采集模块。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种25串动力锂电池管理采集模块，包括电池采样单元和单片机单元，所述的电池采样单元包括2个12串电池管理芯片、2个与其相对应的12通道采样滤波及均衡电路和1路扩展电压采样及均衡电路，所述的12通道采样滤波及均衡电路连接12串电池管理芯片的电压采样通道引脚和均衡控制引脚，所述的1路扩展电压采样及均衡电路连接其中一个12串电池管理芯片的GPIO接口，所述的单片机单元包括2个隔离通讯模块和单片机，所述隔离通讯模块连接12串电池管理芯片和单片机。该采集模块利用已有的12串电池管理芯片的GPIO接口与1路扩展电压采样及均衡电路连接，便实现了对于25串锂电池的管理采集功能，与传统的方案对25串需要另外增加电池管理芯片相比较而言，使得电路设计的复杂程度降低，提高了电池管理芯片采集通道利用率，且占用成本降低，这样设计达到了电池管理芯片采集通道利用率高且生产成本低的目的。作为优选，所述的电池采样单元还包括2个温度采集电路，所述的温度采集电路连接12串电池管理芯片，所述的1路扩展电压采样及均衡电路还连接12串电池管理芯片的温度采集接口。用于进行温度的采集，以便于了解锂电池的一致性。作为优选，所述的单片机单元还包括CAN收发模块，所述的CAN收发模块连接单片机。单片机收到转换后的数据后进行处理，并通过CAN收发模块与外部进行信息交互，当外部管理的25串锂电池一致性变差时，通过CAN收发模块与单片机交互，使得单片机制定相应的均衡策略。作为优选，所述的单片机单元还包括DC/DC模块，所述的DC/DC模块连接单片机。通过DC/DC模块将电压转换为适用于单片机的电压，便与单片机的工作。作为优选，所述的1路扩展电压采样及均衡电路包括电阻分压电路、滤波电路和均衡电路，所述的电阻分压电路与滤波电路连接，所述的电阻分压电路和均衡电路均与被管理的锂电池直接相连，所述的均衡电路与12串电池管理芯片的GPIO接口连接，所述的滤波电路与12串电池管理芯片的温度采集接口连接。对于1路扩展电压采样及均衡电路，12串电池管理芯片通过控制其GPIO接口来实现对于相应管理的1节锂电池的均衡控制。本技术的有益效果是：利用已有的12串电池管理芯片的GPIO接口与1路扩展电压采样及均衡电路连接，实现了对于25串锂电池的管理采集功能，电路设计的复杂程度低，提电池管理芯片采集通道利用率高，占用成本低。附图说明图1是本技术的功能结构框图；图2是1路扩展电压采样及均衡电路的电路原理框图；图3是12通道采样滤波及均衡电路的电路原理图；图4是1路扩展电压采样及均衡电路的电路原理图；图5是温度采集电路的电路原理图。图中：1.DC/DC模块，2.单片机，3.CAN收发模块，4.隔离通讯模块，5.单片机单元，6.12串电池管理芯片，7.电池采样单元，8.12通道采样滤波及均衡电路，9.1路扩展电压采样及均衡电路，10.温度采集电路，11.滤波电路，12.电阻分压电路，13.均衡电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的描述。如图1、图2所述的实施例中，一种25串动力锂电池管理采集模块，包括电池采样单元7和单片机单元5，电池采样单元7包括2个12串电池管理芯片6、2个与其相对应的12通道采样滤波及均衡电路8(如图3所示)、2个温度采集电路10(如图5所示)和1路扩展电压采样及均衡电路9，12通道采样滤波及均衡电路8连接12串电池管理芯片6的电压采样通道引脚和均衡控制引脚，温度采集电路10连接12串电池管理芯片6，1路扩展电压采样及均衡电路9连接其中一个12串电池管理芯片6的温度采集接口和GPIO接口，单片机单元5包括2个隔离通讯模块4、单片机2、CAN收发模块3和DC/DC模块1，隔离通讯模块4连接12串电池管理芯片6，隔离通讯模块4、CAN收发模块3和DC/DC模块1均连接单片机2。其中：如图4所示，1路扩展电压采样及均衡电路9包括电阻分压电路12、滤波电路11和均衡电路13，电阻分压电路12与滤波电路11连接，电阻分压电路12和均衡电路13均与被管理的锂电池直接相连，均衡电路13与12串电池管理芯片6的GPIO接口连接，滤波电路11与12串电池管理芯片6的温度采集接口连接。其中：DC/DC模块1采用的是LM5574芯片，外部电压输入通过DC/DC模块1转换为单片机2所适用的电压给单片机2供电。另外：CAN收发模块3采用的是TJA1050T芯片，单片机2采用的是MC9S08DZ32芯片，隔离通讯模块4采用的是ADUM2401芯片，12串电池管理芯片6采用的是LTC6802或者LTC6803芯片。该25串动力锂电池管理采集模块的电池采样单元7由2个12通道采样滤波及均衡电路8和1路扩展电压采样及均衡电路9组成，共组成25个采样通道，每个通道对应一节锂电池，共对应25串锂电池。锂电池电压信号经过2个12通道采样滤波及均衡电路8后，送至2个12串电池管理芯片6，由其进行锂电池电压信号的AD采集。而1路扩展电压采样及均衡电路9连接至其中一个12串电池管理芯片6的温度采集接口和GPIO接口。对于锂电池温度信息的采集，通过温度采集电路10将温度传感器信息传输至12串电池管理芯片6。12串电池管理芯片6转换完成锂电池的电压信号、温度信号后，通过隔离通讯模块4分别连接至单片机2。单片机2收到转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种25串动力锂电池管理采集模块，其特征是，包括电池采样单元(7)和单片机单元(5)，所述的电池采样单元(7)包括2个12串电池管理芯片(6)、2个与其相对应的12通道采样滤波及均衡电路(8)和1路扩展电压采样及均衡电路(9)，所述的12通道采样滤波及均衡电路(8)连接12串电池管理芯片(6)的电压采样通道引脚和均衡控制引脚，所述的1路扩展电压采样及均衡电路(9)连接其中一个12串电池管理芯片(6)的GPIO接口，所述的单片机单元(5)包括2个隔离通讯模块(4)和单片机(2)，所述隔离通讯模块(4)连接12串电池管理芯片(6)和单片机(2)。

【技术特征摘要】
1.一种25串动力锂电池管理采集模块，其特征是，包括电池采样单元(7)和
单片机单元(5)，所述的电池采样单元(7)包括2个12串电池管理芯片(6)、
2个与其相对应的12通道采样滤波及均衡电路(8)和1路扩展电压采样及
均衡电路(9)，所述的12通道采样滤波及均衡电路(8)连接12串电池管理
芯片(6)的电压采样通道引脚和均衡控制引脚，所述的1路扩展电压采样及
均衡电路(9)连接其中一个12串电池管理芯片(6)的GPIO接口，所述的
单片机单元(5)包括2个隔离通讯模块(4)和单片机(2)，所述隔离通讯
模块(4)连接12串电池管理芯片(6)和单片机(2)。
2.根据权利要求1所述的一种25串动力锂电池管理采集模块，其特征是，所述
的电池采样单元(7)还包括2个温度采集电路(10)，所述的温度采集电路
(10)连接12串电池管理芯片(6)，所述的1路扩展电压采样及均衡电路(9)
还连接12串电池管理芯片(6)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文涛，陈军，
申请(专利权)人：浙江万向亿能动力电池有限公司，万向电动汽车有限公司，万向集团公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33