[实用新型]一种电池单体电压采集系统

说明书

本实用新型公开了一种电池单体电压采集系统，包括MCU微处理器模块、通过菊花链方式级联的至少两个电池单体电压采集模块，其中，第一级电池单体电压采集模块与MCU微处理器模块通信连接，系统还包括：至少一个均衡模块，分别与除第一级电池单体电压采集模块外的后级各个电池单体电压采集模块一一对应连接，用于调整后级各个电池单体电压采集模块的功耗。本实用新型利用均衡模块实现电池单体电压采集模块中的电池单体采集芯片功耗的自动均衡，解决了因电池单体采集芯片自身功耗差异而引起的电池组电压不均衡的问题。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池单体电压采集系统。

背景技术

近年来，我国电动汽车产业迎来爆发式增长，尤其是纯电动汽车，它完全由可充电的动力电池包提供动力源。然而由于纯电动汽车的动力电池包(多个单体电池组成电池模组，多个模组组成电池包)是由上百节电池单体构成，电池在成组使用时，容易发生过度充电和过度放电的现象，造成电池容量以及使用寿命下降，往往两到三年就要更换一次，因此如何提高电池利用率及延长电池的使用寿命成为一个重要课题。

目前，常用BMS(Battery Management System，电池管理系统)提高电池利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态等。由于电池荷电状态(SOC)与电压存在一定的关系，BMS通过监视充放电时电池组的单体电压以及电池包的温度，进行相应的控制策略，主要是通过消耗单体电池的电量从而保证每组电池电压的一致性。

目前市场主流的BMS产品中，电池电压采集方案主要采用NXP、TI、MAXIM以及Linear公司的电池电压采集方案。但由于电池包中单体电池数量较多，而现有的采集芯片最多仅支持16通道的单体电压采集，因此一块采集板上至少需要两颗以上的采集芯片，且各采集芯片之间通过菊花链模式(电子电器工程中菊花链代表一种配线方案，例如设备A和设备B用电缆相连，设备B再用电缆和设备C相连，设备C用电缆和设备D相连，在这种连接方法中不会形成网状的拓扑结构，只有相邻的设备之间才能直接通信)进行级联，具体如图1所示，其中，第一级采集芯片需要和MCU进行通信，而后级的芯片则不需要与MCU连接，导致第一级采集芯片的功耗较大，其对应的电池组功耗较大，这种采集方式忽略了由于采集方式及采集结构不同，所导致的采集芯片功耗差异对电池组电压均衡的影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池单体电压采集系统，以解决由于采集方式及采集结构不同所导致的单体电池采集芯片功耗差异对电池组电压均衡影响的问题，技术方案如下：

一种电池单体电压采集系统，包括MCU微处理器模块、通过菊花链方式级联的至少两个电池单体电压采集模块，其中，第一级电池单体电压采集模块与MCU微处理器模块通信连接，其中，所述系统还包括：

至少一个均衡模块，分别与除第一级电池单体电压采集模块外的后级各个电池单体电压采集模块一一对应连接，用于调整所述后级各个电池单体电压采集模块的功耗。

上述技术方案中，优选的是，所述均衡模块包括开关模块、第一均衡负载和第二均衡负载；

其中，所述开关模块的控制端与所述电池单体电压采集模块的电平信号输出端电连接，所述开关模块的第一端通过所述第二均衡负载接地，所述开关模块的第二端与所述电池单体电压采集模块的电源端电连接；

所述开关模块的控制端还通过所述第一均衡负载接地。

上述技术方案中，优选的是，所述开关模块为均衡NMOS管、三极管或两级三极管中任意一个，其控制端所需电平信号与所连接的电池单体电压采集模块输出的电平信号匹配。

上述技术方案中，优选的是，所述第一均衡负载为下拉电阻，所述第二均衡负载为均衡电阻。

上述技术方案中，优选的是，所述系统还包括至少一个均衡判断模块和至少一个电流采样模块；