一种升压电路、单体电压采集模块和电池管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电子电器领域，提出了一种升压电路、单体电压采集模块和电池管理装置。所述升压电路包括：电池、第一充电电路、第二充电电路、第三充电电路、比较电路和控制器。述第一充电电路包括第一电阻和第一电容，所述第二充电电路包括第二电容、第一二极管、第一开关和电流源，所述第三充电电路包括第二电容、第三电容、第二二极管和第二开关。所述升压电路以电荷泵的方式进行升压，在第一开关闭合时给第二电容充电，在第二开关闭合时，电池和第二电容一起给第三电容充电，第二电容起到存储电荷，并将存储的电荷转移到第三电容上的作用，从而完成升压操作。所述升压电路减少了单体电压采集模块之间的隔离芯片的使用，降低了成本。

A Boost Circuit, Single Voltage Acquisition Module and Battery Management Device

【技术实现步骤摘要】
一种升压电路、单体电压采集模块和电池管理装置
本技术涉及电子电器领域，尤其涉及一种升压电路、单体电压采集模块和电池管理装置。
技术介绍
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。当下电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源的寿命短，使用成本高，电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，且为了避免高压伤害，电动车需要电池管理系统对电池进行管理，因此导致电动车的价格较贵。为了避免电池过放电、过充电、过温度等异常情况的出现，需要设置电池管理系统对电池进行管理。所述电池管理系统包括主处理器和单体电压采集模块，所述单体电压采集模块用于采集电池模组的故障信息，并将故障信息传输到主处理器中，主处理器因此获得每个电池模组的故障信息。单体电压采集模块之间的通讯是需要单体电压模块之间的电压匹配的，也就是说单体电压采集模块需要向更高一节单体电压采集模块进行通讯时候，下一节的单体电压采集模块的通讯信号线所搭载的电压平台应该高于单体电压。因此，单体电压采集模块之间采用隔离芯片连接，将故障信息向上传递，与主处理器进行通讯。因此，在所述电池管理系统中，需要足够多的隔离芯片，来保证单体电压采集模块之间的通讯，隔离芯片的成本相对较高，因此提高了整个电池管理系统的成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是电池管理系统成本高的问题。为了解决所述问题，本技术提出了一种升压电路、单体电压采集模块和电池管理装置，本技术具体是以如下技术方案实现的：本技术的第一个方面提出了一种升压电路，所述升压电路包括：电池、第一充电电路、第二充电电路、第三充电电路、比较电路和控制器；所述电池与第一充电电路、第二充电电路和第三充电电路均连接；所述第一充电电路包括第一电阻和第一电容，所述电池正极连接第一电阻，所述第一电阻的另一端连接第一电容，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻与第一电容的连接点为第一节点；所述第二充电电路包括第二电容、第一二极管、第一开关和电流源，所述第一二极管的正极连接在第一节点上，所述第一二极管的负极连接第二电容，所述第二电容连接第一开关，所述第一开关连接电流源，所述电流源接地；所述第三充电电路包括第二电容、第三电容、第二二极管和第二开关，所述第二开关连接在第一节点上，所述第二开关的另一端连接第二电容，所述第二电容的另一端连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第三电容，所述第三电容连接第一节点。进一步地，所述比较电路连接控制器，所述控制器连接第一开关和第二开关。所述控制器通过开关切换不同的充电电路。进一步地，所述比较电路包括第一比较电路、第二比较电路和第三比较电路。进一步地，所述第一比较电路包括第一电压比较器和第一电压源。所述电池连接第一电阻，所述第一电阻连接第一电压源，所述第一电压源连接第一电压比较器的负输入端口，所述第一电压比较器的输出端口连接控制器。所述第一电压比较器的正输入端口与第三电容连接。进一步地，所述第二比较电路包括第二电压比较器和第二电压源。所述电池连接第一电阻，所述第一电阻连接第二电压源，所述第二电压源连接第二电压比较器的正输入端，所述第二电压比较器的输出端连接控制器。所述第二电压比较器的负输入端口与第三电容连接。进一步地，第三比较电路包括第三电压比较器和基准电压源。所述电池连接第一电阻，所述第一电阻连接基准电压源，所述基准电压源连接第三电压比较器，所述第三电压比较器的输出端连接控制器。所述基准电压源的另一个输入端口与第三电容连接。具体地，所述升压电路采用电荷泵的形式进行升压，第二电容起到存储电荷，并将存储的电荷转移到第三电容上的作用。所述控制器用于根据比较电路的比较结果，判断此时进行充电操作或者升压操作，并控制开关执行相应的操作。当判断需要进行充电操作时，所述充电为对第二电容进行充电，控制器判断需要对第二电容进行充电时，闭合第一开关，断开第二开关，使得第二充电电路接通。当第二充电电路接通时，第二电容与电池并联，第二电容进行充电。第二电容充电完毕后，通过比较电路进行比较，控制器判断此时不需要对第二电容进行充电，当需要进行升压操作时，所述升压操作为对第三电容进行充电，所述第三电容完成充电后即完成升压操作。断开第一开关，闭合第二开关，接通第三充电电路。所述第一充电电路一直处于接通状态，当第一充电电路接通时，电池与第一电容并联，对第一电容进行充电。当第三充电电路接通时，第二电容与电池串联，第三电容与第二电容及电池并联，电池和第二电容都对第三电容进行充电，当第三电容充电完毕时，升压操作完成，此时第三电容上的电压为升压之后的电压。本技术的第二个方面提出了一种单体电压采集模块，所述单体电压采集模块包括上述所述的一种升压电路。在单体电压采集模块需要向更高一节单体电压采集模块进行通讯时候，下一节的单体电压采集模块的通讯信号线所搭载的电压平台应该高于单体电压。在单体电压采集模块中增加相应的升压电路，使得两个单体电压采集模块之间能够正常通讯，所述升压电路采用电荷泵的方式进行升压。本技术的第三个方面提出了一种电池管理装置，所述电池管理装置包括上述所述的一种单体电压采集模块。所述电池管理装置具有电压采集模块，升压电路设置在电压采集模块中，使得相邻的单体电压采集模块之间的电压平台匹配，辅助电压采集模块之间的通讯。所述升压电路的设置能够减少电压采集模块之间的隔离芯片的使用，使得电池管理装置的整体成本下降。采用上述技术方案，本技术所述的一种升压电路、电压采集模块和电池管理装置，具有如下有益效果：1)本技术所述的一种升压电路，设置在两个相邻的单体电压采集模块之间，用于使得相邻的单体电压采集模块之间的电压平台匹配，辅助单体电压采集模块之间的通讯，因此减少了单体电压采集模块之间的隔离芯片的使用，降低了成本；2)本技术所述的一种升压电路采用了电荷泵的方式进行升压操作，电路简单且效率高，能够快速有效地完成升压操作。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的一种升压电路的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种升压电路对第二充电回路进行充电时的电流流向示意图；图3为本技术实施例提供的一种升压电路对第三充电回路进行充电时的电流流向示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升压电路，其特征在于，所述升压电路包括：电池、第一充电电路、第二充电电路、第三充电电路、比较电路和控制器；所述电池与第一充电电路、第二充电电路和第三充电电路均连接；所述第一充电电路包括第一电阻和第一电容，所述电池正极连接第一电阻，所述第一电阻的另一端连接第一电容，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻与第一电容的连接点为第一节点；所述第二充电电路包括第二电容、第一二极管、第一开关和电流源，所述第一二极管的正极连接在第一节点上，所述第一二极管的负极连接第二电容，所述第二电容连接第一开关，所述第一开关连接电流源，所述电流源接地；所述第三充电电路包括第二电容、第三电容、第二二极管和第二开关，所述第二开关连接在第一节点上，所述第二开关的另一端连接第二电容，所述第二电容的另一端连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第三电容，所述第三电容连接第一节点。

【技术特征摘要】
1.一种升压电路，其特征在于，所述升压电路包括：电池、第一充电电路、第二充电电路、第三充电电路、比较电路和控制器；所述电池与第一充电电路、第二充电电路和第三充电电路均连接；所述第一充电电路包括第一电阻和第一电容，所述电池正极连接第一电阻，所述第一电阻的另一端连接第一电容，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻与第一电容的连接点为第一节点；所述第二充电电路包括第二电容、第一二极管、第一开关和电流源，所述第一二极管的正极连接在第一节点上，所述第一二极管的负极连接第二电容，所述第二电容连接第一开关，所述第一开关连接电流源，所述电流源接地；所述第三充电电路包括第二电容、第三电容、第二二极管和第二开关，所述第二开关连接在第一节点上，所述第二开关的另一端连接第二电容，所述第二电容的另一端连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第三电容，所述第三电容连接第一节点。2.根据权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于，所述比较电路连接控制器，所述控制器连接第一开关和第二开关。3.根据权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于，所述比较电路包括第一比较电路、第二比较电路和第三比较电路。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁更新，邬学建，潘福中，张词坪，高杰，赵弋峰，马艳，张珂，费帅帅，彭爽，李瑞刚，
申请(专利权)人：宁波吉利汽车研究开发有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33