电池组的电压测量系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电池组的电压测量系统和方法，电压测量系统包括ADC模块和若干高压采样前端；每个高压采样前端的一端与对应的待测电池电连接，另一端与ADC模块电连接；高压采样前端用于采集待测电池的正极对应的第一电压信号和负极对应的第二电压信号，并输出与第一电压信号和第二电压信号对应的电压测量信号至ADC模块；ADC模块用于对电压测量信号进行转换处理并得出待测电池对应的电压测量值；ADC模块还用于基于与待测电池对应的高压采样前端的基准电压误差值和电压测量值得出待测电池的实际电压值。实现了对电压测量过程中引入误差的实时测量，提高了引入误差测量的响应速度，提高了电压测量的精度和准确度。提高了电压测量的精度和准确度。提高了电压测量的精度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
电池组的电压测量系统和方法


[0001]本专利技术涉及电池管理
，尤其涉及一种电池组的电压测量系统和方法。

技术介绍

[0002]电池管理系统中的电池组（或称为电池串）工作在车载的环境下，需要在强电磁干扰、大温度变化和高压大电流等可能出现的恶劣环境下可靠工作，为了克服这些环境因素带来的影响，目前常用解决方法包括：第一，内置温度传感器，对ADC（Analog to digital converter，模拟数字转换器）等温度敏感的模块进行补偿，以抵消温度变化带来的误差；第二，增加大电流注入滤波器，以提高电磁辐射抗干扰性，保证采样系统的安全和采样精度；第三，进行数字校正，电路在设计和制造的过程中，往往存在不理想的因素，如器件的非线性，电容失配，相邻模块之间的串扰等，一般会采用数字方法来进行校正，来消除这些不理想因素带来的误差。上述这些方法可以很好的解决部分问题，但是在面对电池组的电压测量环境迅速变化等情形时，不能很好的抵消电压测量过程中引入的误差，导致电压测量结果不准确。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池组的电压测量过程中引入误差测量的实时性较差，引入误差测量响应速度慢，导致电压测量精度和准确度不够的缺陷，提供一种电池组的电压测量系统和方法。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：第一方面，提供一种电池组的电压测量系统，所述电池组包括依次串联的若干待测电池，所述电压测量系统包括ADC模块和若干高压采样前端；每个高压采样前端的一端与对应的待测电池电连接，另一端与所述ADC模块电连接；每个高压采样前端包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容和第二电容，所述第一开关的一端与所述待测电池的正极电连接，所述第二开关的一端与所述待测电池的负极电连接，所述第一开关的另一端与所述第一电容的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述第二电容的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的另一端通过所述第三开关电连接；所述第一电容的另一端与所述第四开关的一端电连接；所述第二电容的另一端与所述第五开关的一端电连接；所述第四开关的另一端用于接收第一偏置电压信号；所述第五开关的另一端用于接收第二偏置电压信号；所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端的输出差值为电压测量信号或基准电压误差信号；所述高压采样前端用于采集所述待测电池的正极对应的第一电压信号和负极对应的第二电压信号，并输出与所述第一电压信号和所述第二电压信号对应的电压测量信号至所述ADC模块；所述ADC模块用于对所述电压测量信号进行转换处理并得出所述待测电池对应的
电压测量值；所述ADC模块还用于基于与所述待测电池对应的高压采样前端的基准电压误差值和所述电压测量值得出所述待测电池的实际电压值。
[0005]较佳地，当所述高压采样前端与对应的待测电池断开电连接时，所述高压采样前端还用于采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号并输出与所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号对应的基准电压误差信号至所述ADC模块；所述ADC模块还用于对所述基准电压误差信号进行转换处理并得出所述高压采样前端对应的基准电压误差值。
[0006]较佳地，每个高压采样前端用于接收对应的采样时钟信号和处理时钟信号；所述高压采样前端用于在接收到所述采样时钟信号时采集所述第一电压信号和所述第二电压信号，并在接收到所述处理时钟信号时输出与所述第一电压信号和所述第二电压信号对应的电压测量信号至所述ADC模块；所述高压采样前端还用于在接收到所述采样时钟信号时采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号，并在接收到所述处理时钟信号时输出与所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号对应的基准电压误差信号至所述ADC模块。
[0007]较佳地，所述电压测量系统还包括控制模块；所述控制模块用于基于预设时序依次向每个高压采样前端发送对应的采样时钟信号和处理时钟信号。
[0008]较佳地，所述电压测量系统还包括数字电路模块；所述控制模块用于发送测量控制信号至所述数字电路模块；所述数字电路模块用于基于所述测量控制信号将测试使能信号和同步测量信号设置为第一电平，并将所述测试使能信号和所述同步测量信号发送至所述ADC模块；所述ADC模块用于将所述测试使能信号和所述同步测量信号设置为第二电平；当所述测试使能信号和所述同步测量信号为第二电平时，且所述采样时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端用于采集所述第一电压信号和所述第二电压信号；当所述处理时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端用于输出所述电压测量信号至所述ADC模块；或，当所述测试使能信号和所述同步测量信号为第二电平时，且所述采样时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端还用于采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号；当所述处理时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端还用于输出所述基准电压误差信号至所述ADC模块。
[0009]第二方面，提供一种电池组的电压测量方法，所述电压测量方法应用于上述任一所述的电池组的电压测量系统，当所述电压测量系统包括ADC模块和若干高压采样前端时，所述电压测量方法包括：依次对每个高压采样前端执行如下操作：发送采样时钟信号至所述高压采样前端，以控制所述高压采样前端采集与待测电池对应的第一电压信号和第二电压信号；发送处理时钟信号至所述高压采样前端，以控制所述高压采样前端输出与所述第一电压信号和所述第二电压信号对应的电压测量信号至所述ADC模块；
获取所述ADC模块基于与所述待测电池对应的高压采样前端的基准电压误差值和所述电压测量值得出所述待测电池的实际电压值。
[0010]较佳地，当所述高压采样前端与对应的待测电池断开电连接时，所述电压测量方法包括：依次对每个高压采样前端执行如下操作：发送所述采样时钟信号至所述高压采样前端，以控制所述高压采样前端采集第一偏置电压信号和第二偏置电压信号；发送所述处理时钟信号至所述高压采样前端，以控制所述高压采样前端输出与所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号对应的基准电压误差信号至所述ADC模块；所述获取所述ADC模块基于与所述待测电池对应的高压采样前端的基准电压误差值和所述电压测量值得出所述待测电池的实际电压值的步骤具体包括：获取所述ADC模块基于所述基准电压误差信号进行转换处理得出的所述高压采样前端对应的基准电压误差值、基于与所述待测电池对应的所述电压测量信号进行转换处理得出的所述待测电池对应的电压测量值并基于所述基准电压误差值和所述电压测量值得出的所述待测电池的实际电压值。
[0011]较佳地，所述发送采样时钟信号至所述高压采样前端，以控制所述高压采样前端采集与待测电池对应的第一电压信号和第二电压信号的步骤具体包括：发送所述采样时钟信号至所述高压采样前端，以控制第一开关、第二开关、第四开关和第五开关闭合，以通过所述待测电池对第一电容和第二电容充电，以使得所述高压采样前端采集得到所述待测电池的正极对应的第一电压信号和负极对应的第二电压信号；所述发送处理时钟信号至所述高压采样前端，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组的电压测量系统，其特征在于，所述电池组包括依次串联的若干待测电池，所述电压测量系统包括ADC模块和若干高压采样前端；每个高压采样前端的一端与对应的待测电池电连接，另一端与所述ADC模块电连接；每个高压采样前端包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容和第二电容，所述第一开关的一端与所述待测电池的正极电连接，所述第二开关的一端与所述待测电池的负极电连接，所述第一开关的另一端与所述第一电容的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述第二电容的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述第二开关的另一端通过所述第三开关电连接；所述第一电容的另一端与所述第四开关的一端电连接；所述第二电容的另一端与所述第五开关的一端电连接；所述第四开关的另一端用于接收第一偏置电压信号；所述第五开关的另一端用于接收第二偏置电压信号；所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端的输出差值为电压测量信号或基准电压误差信号；所述高压采样前端用于采集所述待测电池的正极对应的第一电压信号和负极对应的第二电压信号，并输出与所述第一电压信号和所述第二电压信号对应的电压测量信号至所述ADC模块；所述ADC模块用于对所述电压测量信号进行转换处理并得出所述待测电池对应的电压测量值；所述ADC模块还用于基于与所述待测电池对应的高压采样前端的基准电压误差值和所述电压测量值得出所述待测电池的实际电压值。2.根据权利要求1所述的电压测量系统，其特征在于，当所述高压采样前端与对应的待测电池断开电连接时，所述高压采样前端还用于采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号并输出与所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号对应的基准电压误差信号至所述ADC模块；所述ADC模块还用于对所述基准电压误差信号进行转换处理并得出所述高压采样前端对应的基准电压误差值。3.根据权利要求2所述的电压测量系统，其特征在于，每个高压采样前端用于接收对应的采样时钟信号和处理时钟信号；所述高压采样前端用于在接收到所述采样时钟信号时采集所述第一电压信号和所述第二电压信号，并在接收到所述处理时钟信号时输出与所述第一电压信号和所述第二电压信号对应的电压测量信号至所述ADC模块；所述高压采样前端还用于在接收到所述采样时钟信号时采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号，并在接收到所述处理时钟信号时输出与所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号对应的基准电压误差信号至所述ADC模块。4.根据权利要求3所述的电压测量系统，其特征在于，所述电压测量系统还包括控制模块；所述控制模块用于基于预设时序依次向每个高压采样前端发送对应的采样时钟信号和处理时钟信号。5.根据权利要求4所述的电压测量系统，其特征在于，所述电压测量系统还包括数字电路模块；所述控制模块用于发送测量控制信号至所述数字电路模块；
所述数字电路模块用于基于所述测量控制信号将测试使能信号和同步测量信号设置为第一电平，并将所述测试使能信号和所述同步测量信号发送至所述ADC模块；所述ADC模块用于将所述测试使能信号和所述同步测量信号设置为第二电平；当所述测试使能信号和所述同步测量信号为第二电平时，且所述采样时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端用于采集所述第一电压信号和所述第二电压信号；当所述处理时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端用于输出所述电压测量信号至所述ADC模块；或，当所述测试使能信号和所述同步测量信号为第二电平时，且所述采样时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端还用于采集所述第一偏置电压信号和所述第二偏置电压信号；当所述处理时钟信号为第一电平时，所述高压采样前端还用于输出所述基准电压误差信号至所述ADC模块。6.一种电池组的电压测量方法，其特征在于，所述电压测量方法应用于如权利要求1至5中任意一项所述的电池组的电压测量系统，当所述电压测量系统包括ADC模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒芋钧，邓宽，
申请(专利权)人：高澈科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：