一种电动汽车动力电池电压采样控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，包括多路低通滤波电路，每路所述的低通滤波电路对应连接至一个电池单体的两端，每个所述的低通滤波电路的输出端对应连接一个模拟开关阵列模块，每个所述的模拟开关阵列的输出端连接至共模差分运放模块的输入端，所述共模差分运放模块的输出端输出电池单体的电压；每个所述模拟开关阵列的控制端输入驱动控制信号来控制对应的模拟开关阵列的断开和闭合。本实用新型专利技术的优点在于：涉及新的模拟电路来采集电压，成本低且实现方便，检测电路更加可靠；采用共模差分电路可以有效提高检测精度，且检测电路能耗低，提高电路系统的性能。的性能。的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车动力电池电压采样控制电路


[0001]本技术涉及电池管理控制领域，特别涉及一种动力电池电压采样控制电路。

技术介绍

[0002]动力电池作为电动汽车的主要能源，其安全和可靠十分重要，因此对于动力电池的检测也十分重要，其中电池电压的采集就是一个监控参数，每一个电芯的电压的采集涉及电池均衡以及电池电量以及安全监控，现有技术中的电池单体的电压采集采用专用IC采样前段电池电压，由于专用IC支持电池串数是一定的，应用时存在较大浪费情况，加大了成本且专用IC不够灵活比如：电压门槛下限太高、上限太低，成本高、专用IC支持接口有限，因此采用专用IC 检测电池的电压在很多情况下不适用。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，采用设计的电路低成本的实现每一个电池单体的电压采集。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，包括多路低通滤波电路，每路所述的低通滤波电路对应连接至一个电池单体的两端，每个所述的低通滤波电路的输出端对应连接一个模拟开关阵列模块，每个所述的模拟开关阵列的输出端连接至共模差分运放模块的输入端，所述共模差分运放模块的输出端输出电池单体的电压；每个所述模拟开关阵列的控制端输入驱动控制信号来控制对应的模拟开关阵列的断开和闭合。
[0005]所述低通滤波电路包括电容C1、电阻R17、R23，所述低通滤波电路对应的电池单体的正极经电阻R17连接至电容C1的一端，电容C1的另一端经电阻R23 连接电池单体的负极；从电容C1的两端分别引出低通滤波电路的输出正极和输出负极，所述输出正极、输出负极与模拟开关阵列的输入端连接。
[0006]每个所述模拟开关阵列包括两个模拟开关电路，低通滤波电路的两个输出端分别经过一个模拟开关电路连接至共模差分运放模块的两个输入端；每个模拟开关电路包括三极管Q1、MOS管Q3，低通滤波电路的输出端连接至三极管Q1 的集电极；所述三极管Q1的发射极经电阻R1连接至共模差分运放模块的输入端；所述Q1的集电极经电阻R3连接Q1的基极，所述Q1的基极经电阻R4连接至MOS管Q3的漏极，Q3的源极接地；Q3的源极经电阻R9连接至Q3的栅极，所述Q3的栅极经电阻连接至MOS管Q3的驱动模块。
[0007]所述MOS管Q3的驱动模块的输入端与控制单元连接，所述控制单元用于控制每一个模拟开关阵列中MOS管Q3的导通。
[0008]所述控制单元包括电池管理系统BMS。
[0009]所述共模差分运放模块包括运放U2，所述运放U3的同相输入端经电阻R24 连接至模拟开关阵列的一个输出端，模拟开关阵列的另一个输出端经电阻R27 连接至所述运放U2的反相输入端；所述运放U2的同相输入端经电阻R20接地；所述运放U2的反相输入端经电阻
R33连接运放U2的输出端，所述运放U2的输出端与电阻R25连接，所述电阻R25经电阻R28接地，所述电阻R28两端并联设置电容C5；所述电容C5两端并联设置稳压二极管D1，在电阻R25和电阻R28 之间引出端子输出电池单体的电压信号CELL_AD。
[0010]一种电池，所述电池采用所述的一种电动汽车动力电池电压采样控制电路来采集其电池单体的电压。
[0011]本技术的优点在于：涉及新的模拟电路来采集电压，成本低且实现方便，检测电路更加可靠；采用共模差分电路可以有效提高检测精度，且检测电路能耗低，提高电路系统的性能。
附图说明
[0012]下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0013]图1为本技术低通滤波电路原理图；
[0014]图2为本技术模拟开关阵列电路图；
[0015]图3为本技术共模差分运放模块电路图；
[0016]图4为本技术驱动模块电路图。
具体实施方式
[0017]下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0018]本申请主要目的是实现一种成本低、实现方便的的动力电池包中电池单体的电压采集电路，不适用采集IC芯片，而采用电路来实现电压的采集，实现了成本低、可靠稳定的单体电压采集电路。本申请原理图下：
[0019]一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，包括多路低通滤波电路，每路所述的低通滤波电路有正负两个输入端，两个输入端对应连接至一个电池单体的正负两端，每个的低通滤波电路的输出端具有正负两个输出端，正负输出端对应连接一个模拟开关阵列模块的正负输入端，每个模拟开关阵列的输出端包括正负两个输出端，正负两个输出端连接至共模差分运放模块的两个输入端，共模差分运放模块的输出端输出电池单体的电压，该电压被控制器如BMS进行 AD采样后实现了电池单体电压的采集；每个模拟开关阵列的控制端输入驱动控制信号来控制对应的模拟开关阵列的断开和闭合。通过驱动模块来驱动控制模拟开关阵列的闭合断开从而切换不同的电池单体的电压采集。
[0020]其具体工作原理未：当需要采集某一电池单体的电压时，控制模块通过驱动模块来驱动模拟开关阵列的闭合，其余模拟开关阵列断开，则电池单体的两端经低通滤波电路后将电压进行滤波后经过闭合的模拟开关阵列送入到共模差分运放电路后将电池单体的正负极进行共模差分相减后输出该电池单体的电池电压，然后该电压被BMS等车辆控制器进行AD采样后实现了电压的采集。每个功能模块的具体电路如下：
[0021]低通滤波电路：
[0022]由于每个电池单体会经过一个低通滤波电路来检测每一个电池单体的两端的电压，因此会包括多路低通滤波电路。每路低通滤波单路对应一个电池，如图1所示，以四路电池单体为例，则需要电容C1、C4、C6、C7和电阻R17、R23、 R29、R39、R41，电容C1与电阻R17、
R23形成低通滤波电路，电容C4与电阻 R23、R29形成低通滤波电路，电容C6与电阻R29、R39形成低通滤波电路，电容C7与电阻R39、R41形成低通滤波电路，分别对应电池单体1、2、3、4。以一个电池单体为例，电池单体的正极引出端子连接至电阻R17的一端，电阻R17 的另一端连接至电容C1的一端；电池单体的负极引出端子连接至电阻R23的一端，电阻R23的另一端与电容C1的另一端，电容C1、电阻R17、R23形成低通滤波电路，在电容C1的两端分别引出低通滤波电路的正极和负极，正极BC4引出自电阻R17和C1之间，负极BC3引出端子自电容C1和电阻R23，低通滤波电路的输出正极端子BC4和负极端子BC用于将低通滤波后的电池单体的电压输出至模拟开关阵列。
[0023]模拟开关阵列：
[0024]模拟开关阵列主要时根据控制模拟开关阵列的闭合和断开从而将低通滤波电路的输出电压进行输出控制。如图2所示，模拟开关阵列为多个，每个模拟开关阵列对应一个电池单体的低通滤波电路的输出，每个模拟开关阵列包括两个模拟开关电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，其特征在于：包括多路低通滤波电路，每路所述的低通滤波电路对应连接至一个电池单体的两端，每个所述的低通滤波电路的输出端对应连接一个模拟开关阵列模块，每个所述的模拟开关阵列的输出端连接至共模差分运放模块的输入端，所述共模差分运放模块的输出端输出电池单体的电压；每个所述模拟开关阵列的控制端输入驱动控制信号来控制对应的模拟开关阵列的断开和闭合。2.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，其特征在于：所述低通滤波电路包括电容C1、电阻R17、R23，所述低通滤波电路对应的电池单体的正极经电阻R17连接至电容C1的一端，电容C1的另一端经电阻R23连接电池单体的负极；从电容C1的两端分别引出低通滤波电路的输出正极和输出负极，所述输出正极、输出负极与模拟开关阵列的输入端连接。3.如权利要求1所述的一种电动汽车动力电池电压采样控制电路，其特征在于：每个所述模拟开关阵列包括两个模拟开关电路，低通滤波电路的两个输出端分别经过一个模拟开关电路连接至共模差分运放模块的两个输入端；每个模拟开关电路包括三极管Q1、MOS管Q3，低通滤波电路的输出端连接至三极管Q1的集电极；所述三极管Q1的发射极经电阻R1连接至共模差分运放模块的输入端；所述Q1的集电极经电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐嘉，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：