电池包采样电路、电池管理系统和电动汽车技术方案

本实用新型专利技术提出一种电池包采样电路、电池管理系统和电动汽车，其中，电池包采样电路包括多个模拟前端、多个电流采样电路和一控制器，通过在各电池组的负极与相连接的模拟前端的电源端负极之间串接电流采样电路，从而实现对流入模拟前端的功耗电流进行采样，模拟前端根据电流采样信号确定自身的实时功耗电流，并通过控制器反馈至电池管理系统，实现对各模拟前端的实时功耗电流进行测量的目的，电池管理系统中可通过分流器采样到电池包高压线上流过的充放电电流，并通过电池包采样电路获取模拟前端功耗电流，提高对电池电量估算的精度。提高对电池电量估算的精度。提高对电池电量估算的精度。

【技术实现步骤摘要】
电池包采样电路、电池管理系统和电动汽车


[0001]本技术属于电动汽车
，尤其涉及一种电池包采样电路、电池管理系统和电动汽车。

技术介绍

[0002]随着国家政策的推动和市场消费需求的增长，国内新能源汽车的发展已经取得了显著的发展，且还在持续稳定地推动中。同时，市场对新能源汽车提出了更高的要求，比如在复杂工况下要求零部件性能更稳定、充电速度更快、续航里程更高等。对作为新能源车三电系统之一的电池管理系统来说，更高的电池电量状态估计精度是其必要的要求。当前估算的方法主要有安时积分法、电芯开路电压(OCV)校正法、神经网络估算法、卡尔曼滤波法等。目前行业内越来越多采用对每各电芯单独估算剩余电量的方法。这种方式更能有效地反映电池整包内部各电芯的状态，也方便进行电池管理系统核心算法的联合估计，如电池健康度、电芯充放电能力和电芯均衡功能的实现；同时有利于在后续售后维修的过程中的对故障电芯的准确定位和替换。
[0003]对单体电芯估算剩余电量时，需要考虑电芯的充放电电流和单体端电压两个信号量，在目前行业内的做法，通常将电池包的电流作为电芯电流来处理，但在实际效果上，这样处理存在一定的误差，即模拟前端的电源由它所采样的电芯串联起来提供，电池管理系统中的分流器只能采样到电池包高压线上流过的充放电电流，位于从板的模拟前端，它的功耗电流分流器无法测量到。这个误差短时间内，对电池电量精度影响有限，但长时间积累下来会是一个不可忽视的误差。实际上，对电池电量估算来说，电流的精度和来源是影响估算精度的重要因素之一。
[0004]有些对模拟前端功耗进行离线估计的方法，会在研发阶段由开发人员测量模拟前端的功耗，然后在电池剩余电量估计的过程中减去其影响。这种做法，将模拟前端的功耗作为静态值处理，不能完全符合实际的运行工况。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种电池包采样电路，旨在解决传统的分流器存在无法对模拟前端的实时功耗电流进行测量的问题。
[0006]本技术实施例的第一方面提了一种电池包采样电路，所述电池包包括串联连接的多组电池组，所述电池包采样电路包括与所述多组电池组一一配对设置的多个模拟前端和一控制器；
[0007]所述电池组的正极与对应的所述模拟前端的电源端正极连接，所述电池组的负极与对应的所述模拟前端的电源端负极连接，各所述模拟前端还分别与所述控制器连接，所述电池组包括多个单体电芯，每一所述单体电芯的负极还分别与所述模拟前端的电压采样端连接；
[0008]所述电池包采样电路还包括多个电流采样电路，每一所述电流采样电路串联在所
述模拟前端的电源端负极和所述电池组的负极之间，所述电流采样电路还与所述模拟前端的通用输入输出端口连接；
[0009]各所述电流采样电路，用于采样流经的电流并反馈电流采样信号至对应连接的模拟前端；
[0010]所述模拟前端根据所述电流采样信号确定自身的实时功耗电流并反馈至所述控制器，以使所述控制器将各模拟前端的实时功耗电流参数反馈至电池管理系统。
[0011]通过采用上述技术方案，实现对模拟前端的实时功耗电流以及各单体电芯的电压进行采样，进而实现对电池包的总功耗电流进行采样，提高了对电池电量估算的精度。
[0012]进一步地，所述电流采样电路包括采样电阻，所述采样电阻的第一端、所述电池组的负极和所述模拟前端的通用输入输出端口互连，所述采样电阻的第二端与所述模拟前端的电源端负极连接；
[0013]所述模拟前端根据所述通用输入输出端口与电源端负极的电压差和所述采样电阻的阻值获取所述实时功耗电流。
[0014]通过采用上述技术方案，实现以电压信号表征电流采样信号，实现功耗电流的采样，简化了线路结构。
[0015]进一步地，所述电池包采样电路设置于所述电池包内，所述电池包采样电路还包括用于采样当前环境的温度检测电路，所述温度检测电路与各所述模拟前端连接；
[0016]所述模拟前端还用于根据所述温度检测电路反馈的温度数据修正所述采样电阻的阻值。
[0017]通过采用上述技术方案，可实现对采样电阻的阻值进行实时修正，提高模拟前端的功耗电流的采样精度。
[0018]进一步地，所述电池包采样电路还包括多个信号隔离电路，每一所述模拟前端通过一所述信号隔离电路与所述控制器连接；
[0019]所述信号隔离电路，用于将每一所述模拟前端输出的所述电流采样信号进行信号隔离并反馈至所述控制器。
[0020]通过采用上述技术方案，实现了高低压的数据传输。
[0021]进一步地，所述信号隔离电路包括电池管理芯片。
[0022]通过采用上述技术方案，电池管理芯片实现对高低压数据的转换传输。
[0023]进一步地，所述电池管理芯片通过串行外设接口与所述控制器连接。
[0024]通过采用上述技术方案，实现了数据信号的发送和接收。
[0025]进一步地，所述串行外设接口包括两线式隔离接口或者四线式串行外设接口。
[0026]通过采用上述技术方案，实现了通讯多样化。
[0027]进一步地，所述模拟前端为68XX系列模拟前端。
[0028]通过采用上述技术方案，可以估算模拟前端的实时功耗电流，具有功能实现简单且成本低的特点。
[0029]本技术实施例的第二方面提了一种电池管理系统，电池管理系统包括分流器、主控模块和如上所述的电池包采样电路，所述分流器与所述电池包的负极连接，所述电池包采样电路和所述分流器分别与所述主控模块连接。
[0030]通过采用上述技术方案，实现对电池包的总功耗电流以及单体电池电压进行采
样，提高了对电池电量估算的精度。
[0031]本技术实施例的第三方面提了一种电动汽车，电动汽车包括电池包和如上所述的电池管理系统。
[0032]通过采用上述技术方案，提高了对电池电量估算的精度，保证了整车的可靠性与安全性。
[0033]本技术实施例通过在各电池组的负极与相连接的模拟前端的电源端负极之间串接电流采样电路，从而实现对流入模拟前端的功耗电流进行采样，模拟前端根据电流采样信号确定自身的实时功耗电流，并通过控制器反馈至电池管理系统，实现对各模拟前端的实时功耗电流进行测量的目的，电池管理系统中可通过分流器采样到电池包高压线上流过的充放电电流，并通过电池包采样电路获取模拟前端功耗电流，提高对电池电量估算的精度。
附图说明
[0034]图1为本技术实施例提供的电池包采样电路的第一种结构示意图；
[0035]图2为本技术实施例提供的电池包采样电路的第二种结构示意图；
[0036]图3为本技术实施例提供的电池包采样电路的第三种结构示意图；
[0037]图4为本技术实施例提供的电池包采样电路的第四种结构示意图；
[0038]图5为本技术实施例提供的电池管理系统的结构示意图。
[0039]其中，图中各附图标记：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包采样电路，所述电池包包括串联连接的多组电池组，其特征在于，所述电池包采样电路包括与所述多组电池组一一配对设置的多个模拟前端和一控制器；所述电池组的正极与对应的所述模拟前端的电源端正极连接，所述电池组的负极与对应的所述模拟前端的电源端负极连接，各所述模拟前端还分别与所述控制器连接，所述电池组包括多个单体电芯，每一所述单体电芯的负极还分别与所述模拟前端的电压采样端连接；所述电池包采样电路还包括多个电流采样电路，每一所述电流采样电路串联在所述模拟前端的电源端负极和所述电池组的负极之间，所述电流采样电路还与所述模拟前端的通用输入输出端口连接；各所述电流采样电路，用于采样流经的电流并反馈电流采样信号至对应连接的模拟前端；所述模拟前端，根据所述电流采样信号确定实时功耗电流并反馈至所述控制器，以使所述控制器将各模拟前端的实时功耗电流参数反馈至电池管理系统。2.如权利要求1所述的电池包采样电路，其特征在于，所述电流采样电路包括采样电阻，所述采样电阻的第一端、所述电池组的负极和所述模拟前端的通用输入输出端口互连，所述采样电阻的第二端与所述模拟前端的电源端负极连接；所述模拟前端根据所述通用输入输出端口与电源端负极的电压差和所述采样电阻的阻值获取所述实时功耗电流。3.如权利要求2所述的电池包采样电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：汶永健，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：