一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，包括电池系统跨接铜排的电池电压测量电路，所述电池系统跨接铜排的电池电压测量电路包括电压采样芯片U1、电池B1‑电池Bn、内阻RA1‑内阻RAn+1、均衡电阻RB1‑均衡电阻RBn、均衡开关Q1‑均衡开关Qn、滤波电阻Rc1‑滤波电阻Rcn+1、滤波电容C1‑滤波电容Cn和铜排Rt。本发明专利技术提出的电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，可清晰计算出每节电池不同状态下的真实电压大小，以此得到相应的电压处理方法，充分利用了采集通道，节约了成本。

A calculation method of battery voltage of battery system connected with copper bar

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法
本专利技术涉及到电池管理系统
，特别涉及一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法。
技术介绍
目前市场上有很多电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动特种车等，都用到可再充电的电池。而单节电池电压都比较小，需要串联起来，组成需要电压来使用。各家电池厂或PACK厂设计的电池模组都不一样，就形成各种不同串数的模组，模组间的连接就是通过铜排实现的，铜排的内阻也都是不一样。各家电池采集芯片一般采集的串数也不等，会出现1个电池模组内电池的数量和1片采集芯片能采集串数不相等。比如1个电池模组内有m节电池，1片采集芯片有n个电池采集通道，当m<n时，采集芯片会浪费n-m个通道，造成整个电池管理系统的成本上升。当m>n时，就需要更多的采集芯片来采集，不管是m<n，还是m>n，很有可能出现采集芯片要采集串联了铜排的电池，或者直接采集铜排；见说明书附图2及附图3，其中Rt是铜排。目前市场上有两种方式处理电池管理系统中的铜排问题。方法一是铜排当成一节电池来采集，如说明书附图2，Rt(铜排)直接由采集芯片C2通道采集。方法二是铜排和电池串起来再采集，如说明书附图3，Rt(铜排)和Bn串起来再由采集芯片Cn通道采集。采用图2方式采集时：铜排当成一节电池来采集，浪费了一个采集通道，造成成本增加。如果铜排内阻比较大，在放电过程中，采集通道出现负电压，负电压会严重影响芯片安全。采用图3方式采集时：把铜排和电池串起来再采集，电池Bn的采集通道Cn采集的电压是Bn和Rt的电压和。电池管理系统在充电过程中，Rt的电压是上正下负，这样采集通道Cn采集的电压大于Bn的电压。电池管理系统在放电过程中，Rt的电压是上负下正，这样采集通道Cn采集的电压小于Bn的电压。所以不管是在充电还是放电过程中，采集通道Cn采集的电压都不是Bn电池的真实电压，如果Rt电阻越大，采集通道Cn采集的电压与Bn电池的真实电压相差越大。而且一般模组间的铜排都不一样，内阻也不一样，目前市场上还没有统一方法处理不同内阻的铜排上的电压。基于上述存在的问题，提出一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法。
技术实现思路
为这解决现有水性膏状腻子贮存稳定性差的问题，本专利技术的目的在于提供一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，具有可清晰计算出每节电池不同状态下的真实电压大小，以此得到相应的电压处理方法，充分利用了采集通道，节约成本的优点，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，包括电池系统跨接铜排的电池电压测量电路，所述电池系统跨接铜排的电池电压测量电路包括电压采样芯片U1、电池B1-电池Bn、内阻RA1-内阻RAn+1、均衡电阻RB1-均衡电阻RBn、均衡开关Q1-均衡开关Qn、滤波电阻Rc1-滤波电阻Rcn+1、滤波电容C1-滤波电容Cn和铜排Rt，所述电池B1-电池Bn依次串联，电池B1的输入端连接到内阻RA1的输出端，内阻RA1的输入端连接到滤波电阻Rc1的输出端，滤波电阻Rc1的输入端接到电压采样芯片U1的C0端子，电池Bn的输出端连接到内阻RAn+1的输入端，内阻RAn+1的输出端连接到滤波电阻Rcn+1的输入端，滤波电阻Rcn+1的输出端接到电压采样芯片U1的Cn脚；所述电压采样芯片U1的C1端子连接到滤波电阻Rc2的输入端，滤波电阻Rc2的输出端连接到内阻RA2的输入端，内阻RA2的输出端连接到电池B2的输入端，电压采样芯片U1的C2端子连接到滤波电阻Rc3的输入端，滤波电阻Rc3的输出端连接到内阻RA3的输入端，内阻RA3的输出端连接到电池B3的输入端，依次类推，电压采样芯片U1的Cn-1端子连接到滤波电阻Rcn的输入端，滤波电阻Rcn的输出端连接到内阻RAn的输入端，内阻RAn的输出端连接到电池Bn的输入端；所述电压采样芯片U1的S1端子连接到均衡开关Q1的栅极，均衡开关Q1的漏极连接到均衡电阻RB1的输入端，均衡电阻RB1的输出端连接到内阻RA1的输入端，均衡开关Q1的源极连接到内阻RA2的输入端；所述电压采样芯片U1的S2端子连接到均衡开关Q2的栅极，均衡开关Q2的漏极连接到均衡电阻RB2的输入端，均衡电阻RB2的输出端连接到内阻RA2的输入端，均衡开关Q2的源极连接到内阻RA3的输入端，依次类推，所述电压采样芯片U1的Sn端子连接到均衡开关Qn的栅极，均衡开关Qn的漏极连接到均衡电阻RBn的输入端，均衡电阻RBn的输出端连接到内阻RAn的输入端，均衡开关Qn的源极连接到内阻RAn+1的输入端；所述滤波电容C1-滤波电容Cn依次串联，滤波电容C1的输入端连接到电压采样芯片U1的C0端子，滤波电容C2的输入端连接到电压采样芯片U1的C1端子，依次类推，所述滤波电容Cn的输入端连接到电压采样芯片U1的Cn-1端子，滤波电容Cn的输出端连接到电压采样芯片U1的Cn端子；所述铜排Rt连接在相邻两电池间。优选的，所述内阻RA1-内阻RAn+1的型号相同，均衡电阻RB1-均衡电阻RBn的型号相同，滤波电阻Rc1-滤波电阻Rcn+1的型号相同，滤波电容C1-滤波电容Cn的型号相同。一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，包括如下步骤：S1：采用多个铜排Rt，接在电池B的输入端，此处将铜排Rt接在电池B2的输入端，在系统上电的静态时，即电池B2没有充电，也没有放电，此时对电池B2进行电压采样，得到第一组电压-V2，因为用于连接的采样线和内阻RA2和内阻RA3没有电流，此时得到的第一组电压-V2即为电池B2的电压。S2：在系统上电的静态时，即电池的主回路没有充电，也没有放电；闭合均衡开关Q2，立即读出采集到的电压V2′，再断开均衡开关Q2；因为V2′是在开关均衡开关Q2闭合后立即读取的，时间极短，所以可以得出公式：式中Rq2是均衡开关Q2的内阻，均衡开关Q2的内阻值为一个已知值，均衡电阻RB2也是已知值，内阻RA2和内阻RA3也是已知值，用于连接的采样线内阻需要计算才能得出，电阻的原始计算公式：其中ρ是采样线的电阻率，可以查阅采样线的型号得知电阻率，L是采样线的长度，在设计线束时已经确定了具体长度，是已知值，S是采样线的横截面积，可以查阅采样线的型号得知，这样采样线的内阻就可以计算出来，所以公式1中只有Rt是未知的，由公式1可以推出铜排Rt的值：S3：电池的主回路可在如下三种状态中：分别为静置状态、充电状态以及放电状态；电池的主回路在静置状态中：均衡开关Q2为断开状态，没有电流流过铜排Rt，所以铜排Rt上的电压为0，直接读取电池B2采集芯片中C2通道的电压Vc2，就是电池B2的真实电压VB2，即主回路在静置状态中，电池B2的电压满足：VB2＝Vc2。电池的主回路在充电状态中：Q2是断开状态，充电电流Ic是已知量(电池B2内置的电流检测功能可检测出)，充电电流Ic从上向下流经铜排Rt，铜排Rt的电压是上正下负，读取电压采样芯片U1中C2通道的电压Vc2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，包括电池系统跨接铜排的电池电压测量电路，所述电池系统跨接铜排的电池电压测量电路包括电压采样芯片U1、电池B1-电池Bn、内阻RA1-内阻RAn+1、均衡电阻RB1-均衡电阻RBn、均衡开关Q1-均衡开关Qn、滤波电阻Rc1-滤波电阻Rcn+1、滤波电容C1-滤波电容Cn和铜排Rt，其特征在于：所述电池B1-电池Bn依次串联，电池B1的输入端连接到内阻RA1的输出端，内阻RA1的输入端连接到滤波电阻Rc1的输出端，滤波电阻Rc1的输入端接到电压采样芯片U1的C0端子，电池Bn的输出端连接到内阻RAn+1的输入端，内阻RAn+1的输出端连接到滤波电阻Rcn+1的输入端，滤波电阻Rcn+1的输出端接到电压采样芯片U1的Cn脚；所述电压采样芯片U1的C1端子连接到滤波电阻Rc2的输入端，滤波电阻Rc2的输出端连接到内阻RA2的输入端，内阻RA2的输出端连接到电池B2的输入端，电压采样芯片U1的C2端子连接到滤波电阻Rc3的输入端，滤波电阻Rc3的输出端连接到内阻RA3的输入端，内阻RA3的输出端连接到电池B3的输入端，依次类推，电压采样芯片U1的Cn-1端子连接到滤波电阻Rcn的输入端，滤波电阻Rcn的输出端连接到内阻RAn的输入端，内阻RAn的输出端连接到电池Bn的输入端；所述电压采样芯片U1的S1端子连接到均衡开关Q1的栅极，均衡开关Q1的漏极连接到均衡电阻RB1的输入端，均衡电阻RB1的输出端连接到内阻RA1的输入端，均衡开关Q1的源极连接到内阻RA2的输入端；所述电压采样芯片U1的S2端子连接到均衡开关Q2的栅极，均衡开关Q2的漏极连接到均衡电阻RB2的输入端，均衡电阻RB2的输出端连接到内阻RA2的输入端，均衡开关Q2的源极连接到内阻RA3的输入端，依次类推，所述电压采样芯片U1的Sn端子连接到均衡开关Qn的栅极，均衡开关Qn的漏极连接到均衡电阻RBn的输入端，均衡电阻RBn的输出端连接到内阻RAn的输入端，均衡开关Qn的源极连接到内阻RAn+1的输入端；所述滤波电容C1-滤波电容Cn依次串联，滤波电容C1的输入端连接到电压采样芯片U1的C0端子，滤波电容C2的输入端连接到电压采样芯片U1的C1端子，依次类推，所述滤波电容Cn的输入端连接到电压采样芯片U1的Cn-1端子，滤波电容Cn的输出端连接到电压采样芯片U1的Cn端子；所述铜排Rt连接在相邻两电池间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，包括电池系统跨接铜排的电池电压测量电路，所述电池系统跨接铜排的电池电压测量电路包括电压采样芯片U1、电池B1-电池Bn、内阻RA1-内阻RAn+1、均衡电阻RB1-均衡电阻RBn、均衡开关Q1-均衡开关Qn、滤波电阻Rc1-滤波电阻Rcn+1、滤波电容C1-滤波电容Cn和铜排Rt，其特征在于：所述电池B1-电池Bn依次串联，电池B1的输入端连接到内阻RA1的输出端，内阻RA1的输入端连接到滤波电阻Rc1的输出端，滤波电阻Rc1的输入端接到电压采样芯片U1的C0端子，电池Bn的输出端连接到内阻RAn+1的输入端，内阻RAn+1的输出端连接到滤波电阻Rcn+1的输入端，滤波电阻Rcn+1的输出端接到电压采样芯片U1的Cn脚；所述电压采样芯片U1的C1端子连接到滤波电阻Rc2的输入端，滤波电阻Rc2的输出端连接到内阻RA2的输入端，内阻RA2的输出端连接到电池B2的输入端，电压采样芯片U1的C2端子连接到滤波电阻Rc3的输入端，滤波电阻Rc3的输出端连接到内阻RA3的输入端，内阻RA3的输出端连接到电池B3的输入端，依次类推，电压采样芯片U1的Cn-1端子连接到滤波电阻Rcn的输入端，滤波电阻Rcn的输出端连接到内阻RAn的输入端，内阻RAn的输出端连接到电池Bn的输入端；所述电压采样芯片U1的S1端子连接到均衡开关Q1的栅极，均衡开关Q1的漏极连接到均衡电阻RB1的输入端，均衡电阻RB1的输出端连接到内阻RA1的输入端，均衡开关Q1的源极连接到内阻RA2的输入端；所述电压采样芯片U1的S2端子连接到均衡开关Q2的栅极，均衡开关Q2的漏极连接到均衡电阻RB2的输入端，均衡电阻RB2的输出端连接到内阻RA2的输入端，均衡开关Q2的源极连接到内阻RA3的输入端，依次类推，所述电压采样芯片U1的Sn端子连接到均衡开关Qn的栅极，均衡开关Qn的漏极连接到均衡电阻RBn的输入端，均衡电阻RBn的输出端连接到内阻RAn的输入端，均衡开关Qn的源极连接到内阻RAn+1的输入端；所述滤波电容C1-滤波电容Cn依次串联，滤波电容C1的输入端连接到电压采样芯片U1的C0端子，滤波电容C2的输入端连接到电压采样芯片U1的C1端子，依次类推，所述滤波电容Cn的输入端连接到电压采样芯片U1的Cn-1端子，滤波电容Cn的输出端连接到电压采样芯片U1的Cn端子；所述铜排Rt连接在相邻两电池间。


2.如权利要求1所述的一种电池系统跨接铜排的电池电压计算方法，其特征在于：所述内阻RA1-内阻RAn+1的型号相同，均衡电阻RB1-均衡电阻RBn的型号相同，滤波电阻Rc1-滤波电阻Rcn+1的型号相同，滤波电容C1-滤波电容Cn的型号相同。


3.一种如权利要求1所述的电池系...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德飞，冯达亮，李卫民，
申请(专利权)人：深圳中科新能源汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44