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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动力电池,具体涉及一种多电路电池温度采集系统。
技术介绍
1、动力电池组由多个单体电池串联构成,单体电池的温度异常,可能会进一步导致整个电池组的异常或故障。动力电池在温度异常时易发生燃烧、爆炸等安全问题,因此需要对电池温度进行实时监测。
2、现有技术中,随着动力电池组中单体电池的数量越来越多,电池温度采集系统的结构也逐渐复杂、制造成本较高。如何实现多单体电池的采集,并降低采集系统的复杂度,是我们需要解决问题。
3、如公开号为cn217305465u的专利公开了一种多通道电池温度采集电路,其通过使用模拟开关切换采样通道,将多路电压信号以时分复用的方式传递给电池管理芯片,完成多路温度采集。但是该申请若针对多数量的单体电池,其控制器仍需要较多的gpio数量,系统整体结构依旧复杂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多电路电池温度采集系统,以解决现有技术中采集多单体电池控制器需要的gpio数量多,采集系统复杂的问题。
2、为达到上述目的,本专利技术是采用下述技术方案实现的:
3、本申请公开了一种多电路电池温度采集系统,包括a/d转换模块和具有多个输入端和一个输出端的多路信号选择模块;
4、所述a/d转换模块包括具有多个采集通道的adc芯片,所述adc芯片的每个采集通道均和一个多路信号选择模块的输出端相连接,所述多路信号选择模块的每个输入端上均连接有一个用于采集单体电池温度的温度采集单元;
5、
6、进一步地,所述多路信号选择模块包括均为n选1开关的第一模拟开关、第二模拟开关和第三模拟开关;
7、所述第一模拟开关和第二模拟开关的多个输入端分别和一个温度采集单元相连接,所述第一模拟开关和第二模拟开关的输出端与第三模拟开关的输入端相连接,所述第三模拟开关的输出端和adc芯片的采集通道相连接;
8、所述第一模拟开关和第二模拟开关的使能端与微控制器的第一使能信号输出端相连接,以使所述第一模拟开关和第二模拟开关实现对温度采集单元的选通控制;
9、第三模拟开关的使能端与微控制器的第二使能信号输出端相连接,以实现对第一模拟开关和第二模拟开关输出信号的选通控制。
10、本申请的多路信号选择模块包括第一模拟开关、第二模拟开关以及与第一模拟开关、第二模拟开关输出端相连的第三模拟开关,使得在多路模拟开关与微控制器之间再添加一级模拟开关,这种两级联接方式可以降低多路模拟开关的输出总电容,减少电路的时间常数,提高开关的速度;减小多路模拟开关的总关断漏电流,从而提高温度采集的精度。
11、进一步地,所述第一模拟开关和第二模拟开关均为8选1开关,所述第三模拟开关为2选1开关;
12、所述adc芯片具有八个采集通道。
13、通过此设计可连接128个温度采集单元,实现128个单体电池的温度采集。
14、进一步地,还包括和所述温度采集单元、多路信号选择模块、a/d转换模块及微控制器相连接的电源模块,所述电源模块用于对所述温度采集单元、多路信号选择模块、a/d转换模块及微控制器供电。
15、进一步地,所述电源模块包括电源隔离电路以及输出电压不同的第一电源转换模块u1、第二电源转换模块u2和第三电源转换模块u3;
16、所述第一电源转换模块u1用于为第三模拟开关供电,所述第二电源转换模块u2用于为第一模拟开关和第二模拟开关供电,所述第三电源转换模块u3用于为微控制器和a/d转换模块的数字电源端供电,所述电源隔离电路为温度采集单元和a/d转换模块的模拟电源端供电。
17、进一步地,还包括通信模块,所述通信模块与微控制器和外部设备相连接,以在被测单体电池的温度异常时进行报警。
18、进一步地,所述通信模块上还连接有电源模块。
19、进一步地,所述温度采集单元包括电阻、滤波电容和温度传感器,所述电阻一端连接到参考电压点,另一端连接到滤波电容的一端,所述滤波电容的另一端接地,所述电阻与滤波电容的连接点和所述多路信号选择模块的输入端相连接;
20、所述温度传感器并联于滤波电容的两端,并在温度采集时设置在被测单体电池处。
21、进一步地,所述adc芯片为八通道十六位adc芯片。
22、进一步地,所述微控制器为具有bxcan控制器的stm32f103系列芯片。
23、根据上述技术方案,本专利技术的有益效果为:
24、本申请设置了具有多个采集通道的adc芯片以及具有多个输入端的多路信号选择模块,并使多路信号选择模块的输出端和adc芯片的采集通道相连,adc芯片的输出端和微控制器相连,本申请通过adc芯片和多路信号选择模块共同作用,扩展了温度采集端口,节约了微控制器的gpio数量,能实现多个单体电池温度的采集;通过两级扩展的模式,使得少量元器件实现对多单体电池温度的采集,采集系统结构简单。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多电路电池温度采集系统,其特征在于,包括A/D转换模块和具有多个输入端和一个输出端的多路信号选择模块;
2.根据权利要求1所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述多路信号选择模块包括均为N选1开关的第一模拟开关、第二模拟开关和第三模拟开关;
3.根据权利要求2所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述第一模拟开关和第二模拟开关均为8选1开关,所述第三模拟开关为2选1开关;
4.根据权利要求2所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,还包括和所述温度采集单元、多路信号选择模块、A/D转换模块及微控制器相连接的电源模块,所述电源模块用于对所述温度采集单元、多路信号选择模块、A/D转换模块及微控制器供电。
5.根据权利要求4所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述电源模块包括电源隔离电路以及输出电压不同的第一电源转换模块U1、第二电源转换模块U2和第三电源转换模块U3;
6.根据权利要求1所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,还包括通信模块,所述通信模块与微控制器和外部设备相连接,以在被测单体电池的
7.根据权利要求6所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述通信模块上还连接有用于向通信模块供电的电源模块。
8.根据权利要求1-7任一项所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述温度采集单元包括电阻、滤波电容和温度传感器,所述电阻一端连接到参考电压点,另一端连接到滤波电容的一端,所述滤波电容的另一端接地,所述电阻与滤波电容的连接点和所述多路信号选择模块的输入端相连接;
9.根据权利要求1-7任一项所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述ADC芯片为八通道十六位ADC芯片。
10. 根据权利要求1-7任一项所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于, 所述微控制器为具有bxCAN控制器的STM32F103系列芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种多电路电池温度采集系统,其特征在于,包括a/d转换模块和具有多个输入端和一个输出端的多路信号选择模块;
2.根据权利要求1所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述多路信号选择模块包括均为n选1开关的第一模拟开关、第二模拟开关和第三模拟开关;
3.根据权利要求2所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述第一模拟开关和第二模拟开关均为8选1开关,所述第三模拟开关为2选1开关;
4.根据权利要求2所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,还包括和所述温度采集单元、多路信号选择模块、a/d转换模块及微控制器相连接的电源模块,所述电源模块用于对所述温度采集单元、多路信号选择模块、a/d转换模块及微控制器供电。
5.根据权利要求4所述的多电路电池温度采集系统,其特征在于,所述电源模块包括电源隔离电路以及输出电压不同的第一电源转换模块u1、第二电源转换模块u2和第三电源转换模块u3;
【专利技术属性】
技术研发人员:徐梦明,张君利,张红方,王泉,路晓,
申请(专利权)人:华东光电集成器件研究所,
类型:发明
国别省市:
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