[实用新型]一种电池管理系统及其单体电池的电压采样电路

说明书

本实用新型公开了一种电池管理系统及其单体电池的电压采样电路，该单体电池的电压采样电路用于对N个串联连接的单体电池进行电压采样，包括基准电压模块、采样开关组、电阻模块组、AD转换模块和处理模块，采样开关组包括N+5个采样开关分别连接在单体电池和基准电压模块的正负极，电阻模块组包括第一至第三电阻模块；第一电阻模块连接在采样开关组和AD转换模块的正输入端之间，第二电阻模块连接在采样开关组和AD转换模块的负输入端之间，第三电阻模块连接在AD转换模块的正输入端和负输入端之间，AD转换模块的输出端连接处理模块。本实用新型提高了单体电池的电压采样精度，同时还保证了电池管理系统批量生产时单体电池的电压采样精度的一致性。

技术领域

本实用新型涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种电池管理系统及其单体电池的电压采样电路。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车对电池的使用寿命和续航里程的要求也越来越高，由于锂电池的特性串联电池组的各个单体电池的电压在工作过程中会存在差异，为了延长电池的使用寿命和续航里程这时需要电池箱的电池管理系统对不一致的单体电池的电压进行均衡使各单体电池的电压值保持一致，故电池管理系统单体电池的电压采样精度的高低和电池管理系统出厂后电压采样精度的一致性显得至关重要。目前电池管理系统为了保证单体电池的电压精度的需要对每一路单体电池的电压校正，但是由于批量生产时各种生产因素的制约对电池管理系统单体电池电压精度和精度的一致性控制得都不是很好。

如图1所示，是现有的车载电池管理系统的单体电池的电压采样电路，用于对串联连接的单体电池B1～B4进行电压采样，其中包括开关K1～K5、电阻R1～R3、运算放大器OPA和中央处理器CPU，其对单体电池采样的方法包括：(1)关闭所有的开关，CPU通过自身的AD转换模块完成0点的AD码值转换得到码值AD0；(2)CPU闭合开关K1和K2，通过自身的AD转换模块完成单体电池B1的AD码值转换得到码值AD1，通过公式计算出单体电池B1的电压V1＝Y1*(AD1-AD0)；(3)CPU断开K1、K2，闭合K2和K3，通过自身的AD转换模块完成单体电池B2的AD码值转换得到码值AD2，通过公式计算出单体电池B2的电压V2＝Y2*(AD2-AD0)；(4)CPU断开K2、K3，闭合K3和K4，通过自身的AD转换模块完成单体电池B3的AD码值转换得到码值AD3，通过公式计算出单体电池B3的电压V3＝Y3*(AD3-AD0)；(5)CPU断开K3、K4，闭合K4和K5，通过自身的AD转换模块完成单体电池B4的AD码值转换得到码值AD4，通过公式计算出单体电池B4的电压V4＝Y4*(AD4-AD0)；(6)循环执行步骤(1)～(5)，可以实现单体电池的电压循环采样，以实现所有单体电池的电压的实时更新。通过该电压采样电路对单体电池进行电压采样存在以下缺点：上述电压采样计算的比例系数Y1～Y4需要在生产测试的时候对每一路单体电池的电压进行采集，也即通过万用表测量实际电压与电池管理系统模块采样上报的电压进行比较校正生成对应的比例系数Y1～Y4；这就对生产的工装和生产人员的要求等能影响电压采样的因素有较高的要求，例如若在线束连接的时候存在接触电阻不为0，就会造成电阻R3上分的电压VR3发生变化变小，VR3＝R3/(R1+R2+R3+R)*电池电压，而此时是无法通过工装检测得到的，在校正电压的比例系数时电池管理系统模块的程序也会执行而使模块校偏而影响单体电池电压的精度。另外一般的CPU的AD转换模块都是12位的，在±5V电压全量程采样范围内1个AD码值的变化就存在3mV的电压跳动，造成精度的离散性一致性较低。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种电池管理系统及其单体电池的电压采样电路，提高了单体电池的电压采样精度，同时还保证了电池管理系统批量生产时单体电池的电压采样精度的一致性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：