專利名稱：一種動力電池檢測電路及芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及動力電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動力電池檢測電路及芯片。
背景技術(shù)：
目前，新能源汽車已成為世界關(guān)注的高科技產(chǎn)業(yè)，新能源汽車行業(yè)將面臨最佳發(fā)展機遇期，而動力電池如鋰電池等是新能源汽車理想的動力電源，因此，動力電池是新能源汽車的重要組成部分。動力電池的過充過放嚴重地影響了動力電池的可靠性,動態(tài)采集動力電池的參數(shù)是改善電池性能的重要途徑。然而，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有動態(tài)采集動力電池參數(shù)的產(chǎn)品。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種動力電池檢測電路及芯片，用以解決現(xiàn)有技術(shù)沒有動態(tài)采集動力電池參數(shù)的產(chǎn)品，從而無法動態(tài)采集動力電池的參數(shù)的問題，其技術(shù)方案如下一種動力電池檢測電路，包括將動力電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的充、放電電流成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元；將動力電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的端電壓成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元；將動力電池的溫度轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的溫度成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。所述電流檢測單元包括霍爾電流傳感器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器和第一限流電阻；所述霍爾電流傳感器的第一輸入端與電池的正端連接，所述霍爾電流傳感器的第二輸入端與所述電壓檢測單元連接，所述霍爾電流傳感器的輸出端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接，所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第二輸入端與基準電壓源的輸出端連接，所述第一限流電阻的一端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接，所述第一限流電阻的另一端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。所述電壓檢測單元包括第二限流電阻、光電耦合器和輸出電阻；所述第二限流電阻的一端與所述電流檢測單元連接，所述第二限流電阻的另一端與所述光電耦合器的第一輸入端連接，所述光電耦合器的第二輸入端與電池的負端連接，所述光電耦合器的第一輸出端與所述輸出電阻連接，所述光電耦合器的第二輸出端與基準電壓源連接。所述溫度檢測單元包括熱敏電阻、運算放大器和采樣電阻；所述采樣電阻的一端與基準電壓源的輸出端連接，所述采樣電阻的另一端與所述運算放大器的負相輸入端連接，所述運算放大器的正相輸入端接地，所述熱敏電阻的一端與所述運算放大器的負相輸入端連接，所述熱敏電阻的另一端與所述運算放大器的輸出端連接。所述動力電池檢測電路還包括與所述電流檢測單元相連、將所述電流檢測單元輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)化成與所述第一電壓信號對應(yīng)的第一頻率，與所述電壓檢測單元相連、將所述電壓檢測單元輸出的第二電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成與所述第二電壓信號對應(yīng)的第二頻率，和與所述溫度檢測單元相連、將所述溫度檢測單元輸出的第三電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成與所述第三電壓信號對應(yīng)的第三頻率的多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器。所述動力電池檢測電路還包括與所述電流檢測單元相連、將所述電流檢測單元輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與所述電壓檢測單元相連，將所述電壓檢測單元輸出的第二電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與所述溫度檢測單元相連、將所述溫度檢測單元輸出的第三電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號的中央處理器。一種動力電池檢測芯片，嵌入動力電池內(nèi)部,封裝有上述的動力電池檢測電路。本實用新型提供的動力電池檢測電路及芯片，通過電流檢測單元將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元，通過電壓檢測單元將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元，通過溫度檢測單元將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。通過本實用新型提供的 動力電池檢測電路及芯片，實現(xiàn)了對動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。此外，本實用新型提供的動力電池檢測電路及芯片還將采集的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，也可將采集的信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，因此，滿足了不同用戶的需求。

圖I為本實用新型實施例一提供的動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例一本實用新型實施例一提供了一種動力電池檢測電路，圖I為該動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元1，將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元2，和將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元3。圖2為本實用新型實施例一提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖，其中，電流檢測單元I包括霍爾電流傳感器SJ、電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al和第一限流電阻Rim?；魻栯娏鱾鞲衅鱏J的第一輸入端與電池的正端(圖中的P+端)連接，霍爾電流傳感器SJ的第二輸入端與電壓檢測電路2連接，霍爾電流傳感器SJ的輸出端與電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的第一輸入端連接，電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的第二輸入端與基準電壓源Vref的輸出端連接,第一限流電阻Rim的一端與電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的第一輸入端連接，第一限流電阻Rim的另一端與電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的輸出端連接。圖2中的Vl即為基準電壓源，與其連接的Rim為第三限流電阻，起限流保護作用?；魻栯娏鱾鞲衅鱏J將電池的充、放電 電流轉(zhuǎn)換成毫安級的電流，電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al將霍爾電流傳感器SJ輸出的電流轉(zhuǎn)換成與電池的充、放電電流成比例的第一電壓輸出信號。第一限流電阻Rim起限流保護作用。其中，電壓檢測單元2包括第二限流電阻Rin、光電耦合器AU和輸出電阻Rout。第二限流電阻Rin的一端與霍爾電流傳感器SJ的第二輸入端連接，且引出多個嵌入式接線端子(圖中的PJ端子)，第二限流電阻Rin的另一端與光電耦合器AU的第一輸入端連接，光電稱合器AU的第二輸入端與電池的負端(圖中的P-端)連接，光電稱合器AU的第一輸出端與輸出電阻Rout連接，光電耦合器AU的第二輸出端與基準電壓源Vref連接。光電稱合器AU包括發(fā)光源和受光器,本實施例中的發(fā)光源為發(fā)光二極管,受光器為光敏三級管，此時，第二限流電阻Rin的另一端與光電稱合器AU的發(fā)光二極管的輸入端連接，發(fā)光二極管的輸出端與電池的負端(圖中的P-端)連接，光敏三級管的源極與基準電壓源Vref連接，漏極與輸出電阻Rout連接。動力電池的端電壓通過第二限流電阻Rin在光電耦合器AU的輸入端加電信號，光電稱合器AU的輸入端加電信號使發(fā)光器發(fā)出光線,受光器接受光線之后產(chǎn)生光電流,光電流從光電I禹合器AU的輸出端流出，光電I禹合器AU的輸出的光電流作用于輸出電阻Rout上，輸出與動力電池的端電壓成比例的第二電壓輸出信號。其中，溫度檢測單元3包括采樣電阻Rs、熱敏電阻RT和運算放大器A2。采樣電阻Rs的一端與基準電壓源Vref連接，采樣電阻Rs的另一端與運算放大器A2的反相輸入端連接，運算放大器A2的同相輸入端接地，熱敏電阻RT的一端與運算放大器A2的反相輸入端連接，熱敏電阻RT的另一端與運算放大器A2的輸出端連接。溫度檢測單元中的熱敏電阻RT的電阻值的變化量與溫度的變化成正比，熱敏電阻RT經(jīng)采樣電阻Rs和運算放大器A2轉(zhuǎn)換后輸出與溫度成比例的第三電壓輸出信號。本使用新型實施例一提供的動力電池檢測電路，通過電流檢測單元將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元，通過電壓檢測單元將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元，通過溫度檢測單元將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。通過本實用新型提供的動力電池檢測電路，實現(xiàn)了對動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。實施例二本實用新型實施例二提供了一種動力電池檢測電路，圖3為該動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路除了包括實施例一中的電流檢測單元I、電壓檢測單元2和溫度檢測單元3以外，還包括與電流檢測單元I相連、將電流檢測單元I輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)化成與其對應(yīng)的第一頻率，與電壓檢測單元2相連、將電壓檢測單元2輸出的第二電壓信號轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的第二頻率，和與溫度檢測單元3相連、將所述溫度檢測單元3輸出的第三電壓信號轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的第三頻率的多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器4。圖4為本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖，其中，電流檢測單元I的電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的輸出端與多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器V/F的輸入端連接，電壓檢測單兀2的輸出電阻Rout的一端與光電I禹合器AU的第一輸出端連接,輸出電阻Rout的另一端與多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器V/F的輸入端連接，溫度檢測單元3的運算放大器A2的輸出端與多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器V/F的輸入端連接。此外，多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器V/F還設(shè)置有兩個輸入端，其中一個接電源Vcc，另一個接地Gnd。
·[0034]本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路，通過電流檢測單元將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元，通過電壓檢測單元將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元，通過溫度檢測單元將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。本實用新型實施例二提供的動力電池檢測電路，實現(xiàn)了對動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。此外，本實用新型提供的動力電池檢測電路還將采集的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，滿足了不同用戶的需求，擴展了動力電池檢測電路的應(yīng)用范圍。實施例三本實用新型實施例三提供了一種動力電池檢測電路，圖5為該動力電池檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路除了包括實施例一中的電流檢測單元I、電壓檢測單元2和溫度檢測單元3以外，還包括與電流檢測單元I相連、將電流檢測單元I輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與電壓檢測單元2相連、將電壓檢測單元2輸出的第二電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與溫度檢測單元3相連、將溫度檢測單元3輸出的第三電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號的中央處理器5。圖6為本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路的具體結(jié)構(gòu)圖，其中，電流檢測單元I的電流/電壓轉(zhuǎn)換器Al的輸出端與中央處理器MCU的輸入端連接，電壓檢測單兀2的輸出電阻Rout的一端與光電I禹合器AU的第一輸出端連接,輸出電阻Rout的另一端與中央處理器MCU的輸入端連接，溫度檢測單元3的運算放大器A2的輸出端與中央處理器MCU的輸入端連接。此外，中央處理器MCU還設(shè)置有兩個輸入端，其中一個接電源Vcc，另一個接地Gnd0本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路，通過電流檢測單元將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元，通過電壓檢測單元將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元，通過溫度檢測單元將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。本實用新型實施例三提供的動力電池檢測電路，實現(xiàn)了對動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。此外，本實用新型提供的動力電池檢測電路通過中央處理器MCU將采集的電流、電壓和溫度信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，方便了用戶組成網(wǎng)絡(luò)與電池系統(tǒng)進行信號交換，滿足了不同用戶的需求，擴展了動力電池檢測電路的應(yīng)用范圍。實施例四本實用新型實施例四提供了一種動力電池檢測芯片，該動力電池檢測芯片封裝有動力電池檢測電路,該動力電池檢測電阻可以為實施例一中的檢測電路,也可以是實施例二中的檢測電路，還可以是實施例三中的檢測電路。本實用新型實施例四提供的動力電池檢測芯片嵌入在動力電池的內(nèi)部，實時采集動力電池的電流、電壓和溫度。本實用新型實施例四提供的動力電池檢測芯片，實現(xiàn)了對動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。本說明書中各個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種動力電池檢測電路，其特征在于，包括 與所述動力電池串聯(lián)，將動力電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的充、放電電流成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元； 與所述動力電池并聯(lián)，將動力電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的端電壓成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元； 設(shè)置于所述動力電池的內(nèi)部，將動力電池的溫度轉(zhuǎn)換成與所述動力電池的溫度成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動力電池檢測電路，其特征在于，所述電流檢測單元包括霍爾電流傳感器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器和第一限流電阻； 所述霍爾電流傳感器的第一輸入端與電池的正端連接，所述霍爾電流傳感器的第二輸入端與所述電壓檢測單元連接，所述霍爾電流傳感器的輸出端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接，所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第二輸入端與基準電壓源的輸出端連接，所述第一限流電阻的一端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接，所述第一限流電阻的另一端與所述電流/電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的動力電池檢測電路，其特征在于，所述電壓檢測單元包括第二限流電阻、光電耦合器和輸出電阻； 所述第二限流電阻的一端與所述電流檢測單元連接，所述第二限流電阻的另一端與所述光電耦合器的第一輸入端連接，所述光電耦合器的第二輸入端與電池的負端連接，所述光電耦合器的第一輸出端與所述輸出電阻連接，所述光電耦合器的第二輸出端與所述基準電壓源的輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力電池檢測電路，其特征在于，所述溫度檢測單元包括熱敏電阻、運算放大器和采樣電阻； 所述采樣電阻的一端與所述基準電壓源的輸出端連接，所述采樣電阻的另一端與所述運算放大器的負相輸入端連接，所述運算放大器的正相輸入端接地，所述熱敏電阻的一端與所述運算放大器的負相輸入端連接，所述熱敏電阻的另一端與所述運算放大器的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動力電池檢測電路，其特征在于，還包括與所述電流檢測單元相連、將所述電流檢測單元輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)化成與所述第一電壓信號對應(yīng)的第一頻率，與所述電壓檢測單元相連、將所述電壓檢測單元輸出的第二電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成與所述第二電壓信號對應(yīng)的第二頻率，和與所述溫度檢測單元相連、將所述溫度檢測單元輸出的第三電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成與所述第三電壓信號對應(yīng)的第三頻率的多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動力電池檢測電路，其特征在于，還包括與所述電流檢測單元相連、將所述電流檢測單元輸出的第一電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與所述電壓檢測單元相連，將所述電壓檢測單元輸出的第二電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號，與所述溫度檢測單元相連、將所述溫度檢測單元輸出的第三電壓輸出信號轉(zhuǎn)換成I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號的中央處理器。
7.一種動力電池檢測芯片，其特征在于，嵌入于動力電池內(nèi)部，封裝有如權(quán)利要求1-6中任意一項所述·的動力電池檢測電路。
專利摘要本實用新型提供了一種動力電池檢測電路，包括將電池的充、放電電流轉(zhuǎn)換成與其成比例的第一電壓輸出信號的電流檢測單元；將電池的端電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的第二電壓輸出信號的電壓檢測單元；將電池的溫度轉(zhuǎn)換成與其成比例的第三電壓輸出信號的溫度檢測單元。本實用新型提供的動力電池檢測電路實現(xiàn)了動力電池參數(shù)的動態(tài)采集，采集的參數(shù)為改善動力電池性能提供了重要依據(jù)。此外，為了滿足不同用戶的需求，本實用新型提供的動力電池檢測電路還包括多通道電壓/頻率轉(zhuǎn)換器或?qū)⒉杉男盘栟D(zhuǎn)換為I2C總線信號、RS485通訊信號和/或CAN通訊信號的中央處理器。本實用新型還提供了一種嵌入動力電池內(nèi)部、封裝有上述動力電池檢測電路的芯片。
文檔編號G01R31/36GK202748464SQ20122018673
公開日2013年2月20日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者楊曉軍 申請人:楊曉軍