一种多通道电池温度采集电路制造技术

本实用新型专利技术公开了储能电站电池管理技术领域的一种多通道电池温度采集电路，旨在解决现有技术中的多通道电池温度采集电路由于需在微控制单元和多路开关之间设计隔离电路和电压跟随电路，进而增加了产品的体积和成本，同时也降低了产品的可靠性的技术问题。所述采集电路包括采样通道选择单元以及分别与其电性连接的微控制单元、电池管理单元和电池温度采集单元，微控制单元与电池管理单元电性连接，微控制单元与电池管理单元和采样通道选择单元之间分别连接有电压隔离芯片，采样通道选择单元与电池管理单元之间连接有电压跟随器。

A multichannel temperature acquisition circuit of battery

【技术实现步骤摘要】
一种多通道电池温度采集电路
本技术涉及一种多通道电池温度采集电路，属于储能电站电池管理

技术介绍
在储能电站电池管理领域，为保障系统安全稳定运行，需要准确监控单体电池温度信息。一般通过微控制单元引脚直接与多路开关的通道选择引脚和数据输出引脚连接，通过微控制单元与多路开关通道选择引脚的连接，输出选通信号来选择不同的采样通道，微控制单元通过与多路开关数据输出引脚连接直接接收多路开关输出的采样数据。由于微控制单元和多路开关之间存在数据互传，在实际应用中，为保证采样数据的准确性，需在微控制单元和多路开关之间设计隔离电路和电压跟随电路，隔离电路一般采用高速光耦，电压跟随电路一般采用运放构成电压跟随器，增加了产品的体积和成本，同时也降低了产品的可靠性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种多通道电池温度采集电路，以解决现有技术中的多通道电池温度采集电路由于需在微控制单元和多路开关之间设计隔离电路和电压跟随电路，进而增加了产品的体积和成本，同时也降低了产品的可靠性的技术问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种多通道电池温度采集电路，包括采样通道选择单元以及分别与其电性连接的微控制单元、电池管理单元和电池温度采集单元，微控制单元与电池管理单元电性连接，微控制单元与电池管理单元和采样通道选择单元之间分别连接有电压隔离芯片，采样通道选择单元与电池管理单元之间连接有电压跟随器；采样通道选择单元接收由电池温度采集单元获取的电池温度采样数据，微控制单元控制采样通道选择单元的选通，并根据由电池管理单元从采样通道选择单元接收的采样数据，计算获取电池温度。进一步地，微控制单元的SPI管脚通过电压隔离芯片与电池管理单元的SPI管脚电性连接，微控制单元的GPIO管脚通过电压隔离芯片与采样通道选择单元的采样通道选择管脚电性连接。进一步地，电池管理单元的GPIO管脚通过电压跟随器与采样通道选择单元的数据输出管脚电性连接。进一步地，还包括NPN三极管，电池管理单元的工作驱动管脚与NPN三极管的基极电性连接，电池管理单元的参考电压管脚与NPN三极管的集电极电性连接，电池管理单元供电电源的正极与NPN三极管的发射极电性连接。进一步地，所述电压跟随器包括运算放大器，运算放大器的同相输入端与采样通道选择单元电性连接，运算放大器的输出端通过电阻与电池管理单元电性连接。进一步地，所述电压跟随器还包括电容，所述电容一端连接于运算放大器的同相输入端与采样通道选择单元之间，所述电容另一端接地。进一步地，所述电池温度采集单元包括热敏电阻和与其串联的电阻，所述热敏电阻包括NTC。进一步地，所述电池温度采集单元还包括连接于所述热敏电阻两端的电容。进一步地，所述热敏电阻与电池极柱相接触。进一步地，所述电压隔离芯片为ADUM1401，所述微控制单元为MC9S12XEP100，所述电池管理单元为LTC6811，所述采样通道选择单元为ADG1606。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：（1）微控制单元与电池管理单元通信回路的上拉电源使用电池管理单元管脚输出的驱动电压，因而不需要直接从电源取电，降低了电路设计难度，节省了电路占用空间，提高了产品可靠性；（2）精简了微控制单元与采样通道选择单元之间的电压跟随电路，节省了电路占用空间，降低了硬件成本；（3）多路开关数据输出通道与微控制单元接收数据的GPIO管脚之间串有一电压跟随器，隔离前后级之间的影响，提高了采样精度；（4）微控制单元与电源管理单元的SPI通信回路中的片选回路通过三极管与电池管理单元的驱动管脚连接，只有在片选回路信号拉低（即微控制单元选中电池管理单元）时，电池管理单元的驱动管脚电压才被拉高，电池管理单元被唤醒工作，其余时间电池管理单元进入休眠状态，降低芯片功耗。附图说明图1是本技术实施例提供的一种多通道锂离子电池温度采集电路的结构框图；图2是本技术实施例中微控制单元与通道选择单元和电池管理单元的连接电路图；图3是本技术实施例中采样通道选择单元与电池管理单元的连接电路图；图4是本技术实施例中电池温度采集单元的电路图。图中：10、微控制单元；20、电池管理单元；30、采样通道选择单元；40、电池温度采集单元。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1所示，是本技术实施例提供的一种多通道锂离子电池温度采集电路的结构框图，该多通道锂离子电池温度采集电路包括微控制单元10、电池管理单元20、采样通道选择单元30和电池温度采集单元40，电池温度采集单元40的输出端与采样通道选择单元30的采样管脚直接连接，以实现将电池温度采集单元40采集获取的锂离子电池温度采样数据传递至采样通道选择单元30；微控制单元10通过其GPIO管脚经电压隔离芯片与采样通道选择单元30的采样通道选择管脚电性连接，以实现微控制单元10向采样通道选择单元30输出选通信号，从而控制电池温度采样单元30的选通；电池管理单元20通过其GPIO管脚经电压跟随器与采样通道选择单元30的数据输出管脚连接，以实现电池管理单元20从采样通道选择单元30接收采样数据；微控制单元10通过其SPI管脚经电压隔离芯片与电池管理单元20的SPI管脚电性连接，从而构成SPI通信回路，以实现彼此数据互传，微控制单元10通过其SPI管脚向电池管理单元20发送读取其GPIO管脚电压的命令，电池管理单元20将其GPIO管脚的采样电压数据通过SPI管脚传输给微控制单元10，微控制单元10根据接收到的采样电压数据，计算出对应的电池温度。每路SPI通信回路串有33Ω电阻，防止SPI局部通信线短路，进而导致SPI整体通信短路。更具体地，如图2所示，是本技术实施例中微控制单元与通道选择单元和电池管理单元的连接电路图，本实施例中，微控制单元10采用MC9S12XEP100，电池管理单元20采用LTC6811，电压隔离芯片采用ADUM1401，NPN三极管采用MJD31C，所述NPN三极管即图2中的Q1。微控制单元10的片选管脚SS与电压隔离芯片的VIA管脚连接，微控制单元10的CLK管脚与电压隔离芯片的VIB管脚连接，微控制单元10的MISO管脚与电压隔离芯片的VIC管脚连接，微控制单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道电池温度采集电路，其特征是，包括采样通道选择单元（30）以及分别与其电性连接的微控制单元（10）、电池管理单元（20）和电池温度采集单元（40），微控制单元（10）与电池管理单元（20）电性连接，微控制单元（10）与电池管理单元（20）和采样通道选择单元（30）之间分别连接有电压隔离芯片，采样通道选择单元（30）与电池管理单元（20）之间连接有电压跟随器；/n采样通道选择单元（30）接收由电池温度采集单元（40）获取的电池温度采样数据，微控制单元（10）控制采样通道选择单元（30）的选通，并根据由电池管理单元（20）从采样通道选择单元（30）接收的采样数据，计算获取电池温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道电池温度采集电路，其特征是，包括采样通道选择单元（30）以及分别与其电性连接的微控制单元（10）、电池管理单元（20）和电池温度采集单元（40），微控制单元（10）与电池管理单元（20）电性连接，微控制单元（10）与电池管理单元（20）和采样通道选择单元（30）之间分别连接有电压隔离芯片，采样通道选择单元（30）与电池管理单元（20）之间连接有电压跟随器；
采样通道选择单元（30）接收由电池温度采集单元（40）获取的电池温度采样数据，微控制单元（10）控制采样通道选择单元（30）的选通，并根据由电池管理单元（20）从采样通道选择单元（30）接收的采样数据，计算获取电池温度。


2.根据权利要求1所述的多通道电池温度采集电路，其特征是，微控制单元（10）的SPI管脚通过电压隔离芯片与电池管理单元（20）的SPI管脚电性连接，微控制单元（10）的GPIO管脚通过电压隔离芯片与采样通道选择单元（30）的采样通道选择管脚电性连接。


3.根据权利要求1所述的多通道电池温度采集电路，其特征是，电池管理单元（20）的GPIO管脚通过电压跟随器与采样通道选择单元（30）的数据输出管脚电性连接。


4.根据权利要求1所述的多通道电池温度采集电路，其特征是，还包括NPN三极管，电池管理单元（20）的工作驱动管脚与NPN三极管的基极电性连接，电池管理单元（20）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：查晓锐，赵谦，晋成凤，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32