一种电池电压采集电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种电池电压采集电路和方法，其中，电路与电池模组相连，电池模组包括电芯，电路包括电压采集模组；每个电压采集模组包括电压采集通道和采样模块；每个电芯连接于一个电压采集通道，每个电压采集通道包括一个与电芯串联的第一MOS管，各个电压采集通道的第一MOS管串联连接，每个第一MOS管的漏极连接相邻第一MOS管的源极，第一MOS管的型号相同；采样模块用于采集第一MOS管的源极电压，采样模块的第一端与第一MOS管的源极连接。这样，通过电压采集模组采集每个第一MOS管的源极电压，避免采集线上产生电流，从而防止了采集线上电流导致的电芯电量失衡问题，并且电压采集成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电压采集电路和方法


[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种电池电压采集电路和方法。

技术介绍

[0002]电芯是指新能源汽车动力电池里面的小块电池，动力电池组一般是由多个电芯组装成1个模组，然后再由多个个模组组合而成。其中电芯主要是由正极材料、负极材料、电解质和隔膜等部分组成的。
[0003]对电池模组有着严格的使用限制条件来保证安全性，需要采集每一节电芯的电压等数据，实时监控每一节电芯是否超出使用的限制条件。
[0004]相关技术中电池电压采集一般采用两种方式。一种方式是采用专用AFE(Analog Front End，模拟前端)读取电芯电压，但这种方式成本较高；另一种方式是直接采用电阻分压采集，这种方式成本较低，但电阻分压会导致各电芯漏电流不一致，长时候使用会造成电芯电量失衡。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，为此，本专利技术第一方面提出一种电池电压采集电路，所述电路与电池模组相连，所述电池模组包括n个电芯，所述电路包括n个电压采集模组，所述n个电压采集模组用于采集所述n个电芯的电压；
[0006]每个所述电压采集模组包括电压采集通道和采样模块；每个所述电芯连接于一个电压采集通道，每个所述电压采集通道包括一个与所述电芯串联的第一MOS管，各个所述电压采集通道的第一MOS管串联连接，每个所述第一MOS管的漏极连接相邻第一MOS管的源极，所述第一MOS管的型号相同；
[0007]所述采样模块用于采集所述第一MOS管的源极电压，所述采样模块的第一端与所述第一MOS管的源极连接，所述采样模块的第二端与相邻的采样模块的第二端连接，所述源极电压用于计算所述电芯的电压。
[0008]可选的，当所述第一MOS管为N型时，所述N型第一MOS管的栅极连接所述电芯的正极，所述电池模组的最低压端串接第一分压电阻；
[0009]所述电池模组的最高压端还连接有第二MOS管，所述电路还包括第n+1个电压采集模组，用于采集所述第二MOS管的源极电压；所述第二MOS管和所述第一MOS管的型号相同。
[0010]可选的，当所述第一MOS管为N型时，所述电路还包括Vgs电压检测模块，所述Vgs电压检测模块包括依次连接的第五分压电阻、Vgs检测单元和第三MOS管；所述Vgs检测单元包括依次连接的电压跟随器、低通滤波电路和模数转换电路；所述第五分压电阻的第一端与最高压端的电芯连接，所述第五分压电阻的第二端与所述Vgs检测单元的第一端连接；所述第三MOS管和所述第一MOS管的型号相同；
[0011]当所述第三MOS管为N型时，所述Vgs检测单元的第二端与所述N型第三MOS管的栅极和漏极连接，所述N型第三MOS管的源极与所述Vgs检测单元的第二端连接，所述N型第三
MOS管的栅极与所述Vgs检测单元的第一端连接；
[0012]当所述第三MOS管为P型时，所述Vgs检测单元的第二端与所述P型第三MOS管的源极连接，所述P型第三MOS管的漏极与所述采样模块的第二端连接，所述P型第三MOS管的栅极与所述采样模块的第一端连接。
[0013]可选的，当所述第一MOS管为P型时，位于所述电池模组的最低压端的第一MOS管的栅极连接所述电池模组的负极，所述电池模组的最高压端串接第一分压电阻。
[0014]可选的，每个所述采样模块包括依次连接的第二分压电阻、采样单元和第三分压电阻，所述采样单元包括依次连接的电压跟随器、低通滤波电路、模数转换电路，所述电压跟随器用于缓冲电流信号，所述低通滤波电路包括电容和电阻，用于滤除从所述第一MOS管的源极流至所述低通滤波电路中的高频信号，所述模数转换电路用于将从所述低通滤波电路中流入的电压信号转换为数字信号；
[0015]所述第二分压电阻的第一端为所述采样模块的第一端，所述第二分压电阻的第二端与所述采样单元的第一端连接，所述采样单元的第二端连接所述第三分压电阻的第一端，所述第三分压电阻的第二端为所述采样模块的第二端。
[0016]可选的，所述电芯和所述第一MOS管之间还包括第四分压电阻，所述第四分压电阻的第一端连接所述电芯，所述第四分压电阻的第二端连接所述第一MOS管的栅极；
[0017]目标MOS管连接有稳压二极管，所述目标MOS管为电压高于第一电压阈值的电芯所连接的第一MOS管，所述稳压二极管的第一端与所述目标MOS管的源极连接，所述稳压二极管的第二端与所述目标MOS管的栅极连接。
[0018]本专利技术第二方面提出一种电池电压采集方法，应用于第一方面所述的电池电压采集电路，所述方法包括：
[0019]获取所述采样模块采集的n个所述第一MOS管的源极电压，得到n个第一源极电压；所述n个第一源极电压中包括位于所述电池模组的最高压端的MOS管的最高源极电压、位于所述电池模组的最低压端的MOS管的最低源极电压，以及位于所述最高压端和所述最低压端之间的其余MOS管的源极电压；
[0020]对于所述最低压端的电芯以外的其余电芯，将当前电芯对应的第一源极电压与当前电芯的上一个电芯的第一源极电压之差作为所述当前电芯的电芯电压；所述上一个电芯为所述当前电芯的两个相邻电芯中位于所述最低压端方向上的电芯；
[0021]对于所述最高压端的电芯以外的其余电芯，将当前电芯对应的第一源极电压与当前电芯的上一个电芯的第一源极电压之差作为所述当前电芯的电芯电压。
[0022]可选的，所述方法还包括：
[0023]当所述第一MOS管为N型，且所述电池模组的最高压端还连接有第二MOS管时，获取所述第二MOS管的源极电压，得到第二源极电压；
[0024]确定所述第二源极电压与所述最高源极电压之间的差，并将所述差和所述最低源极电压之间的和，作为位于所述电池模组的最低压端的电芯的电芯电压。
[0025]可选的，所述方法还包括：
[0026]当所述第一MOS管为P型时，确定所述最高源极电压和其相邻的电芯的第一源极电压之间的差，并将所述差和所述最低源极电压之间的和作为位于所述电池模组的最高压端的电芯的电芯电压。
[0027]可选的，所述方法还包括：
[0028]当所述第一MOS管为N型，且所述电路还包括Vgs电压检测模块时，获取所述模数转换电路采集的Vgs电压；
[0029]确定所述Vgs电压与所述最低源极电压的和，并将所述和作为位于所述电池模组的最低压端的电芯的电芯电压。
[0030]本专利技术实施例具有以下有益效果：
[0031]本专利技术实施例提供的电池电压采集电路，所述电路与电池模组相连，所述电池模组包括n个电芯，所述电路包括n个电压采集模组，所述n个电压采集模组用于采集所述n个电芯的电压；每个所述电压采集模组包括电压采集通道和采样模块；每个所述电芯连接于一个电压采集通道，每个所述电压采集通道包括一个与所述电芯串联的第一MOS管，各个所述电压采集通道的第一MOS管串联连接，每个所述第一MOS管的漏极连接相邻第一MOS管的源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池电压采集电路，其特征在于，所述电路与电池模组相连，所述电池模组包括n个电芯，所述电路包括n个电压采集模组，所述n个电压采集模组用于采集所述n个电芯的电压；每个所述电压采集模组包括电压采集通道和采样模块；每个所述电芯连接于一个电压采集通道，每个所述电压采集通道包括一个与所述电芯串联的第一MOS管，各个所述电压采集通道的第一MOS管串联连接，每个所述第一MOS管的漏极连接相邻第一MOS管的源极，所述第一MOS管的型号相同；所述采样模块用于采集所述第一MOS管的源极电压，所述采样模块的第一端与所述第一MOS管的源极连接，所述采样模块的第二端与相邻的采样模块的第二端连接，所述源极电压用于计算所述电芯的电压。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：当所述第一MOS管为N型时，所述N型第一MOS管的栅极连接所述电芯的正极，所述电池模组的最低压端串接第一分压电阻；所述电池模组的最高压端还连接有第二MOS管，所述电路还包括第n+1个电压采集模组，用于采集所述第二MOS管的源极电压；所述第二MOS管和所述第一MOS管的型号相同。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：当所述第一MOS管为N型时，所述电路还包括Vgs电压检测模块，所述Vgs电压检测模块包括依次连接的第五分压电阻、Vgs检测单元和第三MOS管；所述Vgs检测单元包括依次连接的电压跟随器、低通滤波电路和模数转换电路；所述第五分压电阻的第一端与最高压端的电芯连接，所述第五分压电阻的第二端与所述Vgs检测单元的第一端连接；所述第三MOS管和所述第一MOS管的型号相同；当所述第三MOS管为N型时，所述Vgs检测单元的第二端与所述N型第三MOS管的栅极和漏极连接，所述N型第三MOS管的源极与所述Vgs检测单元的第二端连接，所述N型第三MOS管的栅极与所述Vgs检测单元的第一端连接；当所述第三MOS管为P型时，所述Vgs检测单元的第二端与所述P型第三MOS管的源极连接，所述P型第三MOS管的漏极与所述采样模块的第二端连接，所述P型第三MOS管的栅极与所述采样模块的第一端连接。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：当所述第一MOS管为P型时，位于所述电池模组的最低压端的第一MOS管的栅极连接所述电池模组的负极，所述电池模组的最高压端串接第一分压电阻。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的电路，其特征在于，每个所述采样模块包括依次连接的第二分压电阻、采样单元和第三分压电阻，所述采样单元包括依次连接的电压跟随器、低通滤波电路、模数转换电路，所述电压跟随器用于缓冲电流信号，所述低通滤波电路包括电容和电阻，用于滤除从所述第一MOS管的源极流至所述低通滤波电路中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈年亮，刘川里，蒋新华，
申请(专利权)人：广州明美新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：