用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。本實(shí)用新型的多個(gè)單體電壓采集從板之間依次連接進(jìn)行使能控制，出現(xiàn)故障時(shí)，便于進(jìn)行診斷識(shí)別，識(shí)別效率高，可廣泛應(yīng)用于電池管理控制領(lǐng)域中。
【專利說明】
用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池管理控制領(lǐng)域，特別是涉及用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，一般采用一主板多從板的分布式設(shè)計(jì)方案。一個(gè)主板BMS，多個(gè)單體電壓采集從板和一個(gè)高壓板。從板采集電池單體的電壓數(shù)據(jù)并發(fā)送給主板，主板負(fù)責(zé)將從板采集的數(shù)據(jù)收集后上傳給外部控制系統(tǒng)如:整車控制器等，高壓板采集電池包總壓和電流等。由于多個(gè)單體電壓采集從板存在，如從板或從板所采集的單體出現(xiàn)異常，需要對(duì)異常從板或電池單體進(jìn)行識(shí)別或者控制特定單體采集從板的運(yùn)行狀態(tài)。目前技術(shù)中，多個(gè)從板沒有很好的區(qū)別方法，目前主要的識(shí)別方法有兩種:一、通過硬件識(shí)別，通過芯片ID號(hào)、不同的1口狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，但是這種方式會(huì)造成從板之間的不通用；二、通過軟件進(jìn)行區(qū)分，但是這種方式軟件需要有針對(duì)性，同樣會(huì)造成軟件的不通用。當(dāng)從板出現(xiàn)異常時(shí)，需要對(duì)多個(gè)從板進(jìn)行依次檢測，才能識(shí)別出異常從板，當(dāng)前的識(shí)別方法識(shí)別困難，識(shí)別效率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各所述單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。
[0006]進(jìn)一步，所述單體電壓采集從板包括控制芯片、高壓隔離芯片、單體采集芯片、P溝道m(xù)os管、N溝道m(xù)os管、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻的一端與單體電池的正極連接，另一端分別與第二電阻的一端和P溝道m(xù)os管的漏極連接，所述第二電阻的另一端分別與第三電阻的一端和P溝道m(xù)os管的柵極連接，所述P溝道m(xù)os管的源極與單體采集芯片的電源輸入端連接，所述第三電阻的另一端與N溝道m(xù)os管的柵極連接，所述N溝道m(xù)os管的漏極與單體電池的負(fù)極連接，所述N溝道m(xù)os管的源極通過第四電阻與單體電池的負(fù)極連接，且所述N溝道m(xù)os管的源極連接高壓隔離芯片后作為單體電壓采集從板的使能控制端，所述控制芯片的控制信號(hào)輸出端作為單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端。
[0007]進(jìn)一步，所述P溝道m(xù)os管采用型號(hào)為BSS84的mos管。
[0008]進(jìn)一步，所述N溝道m(xù)os管采用型號(hào)為2N7002的mos管。
[0009]進(jìn)一步，所述單體采集芯片采用型號(hào)為LTC6804的芯片。
[0010]進(jìn)一步，所述高壓隔離芯片采用型號(hào)為ADum5401的芯片。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各所述單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。本驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)單體電壓采集從板之間依次連接進(jìn)行使能控制，出現(xiàn)故障時(shí)，便于進(jìn)行診斷識(shí)別，識(shí)別效率高。
[0012]而且針對(duì)發(fā)生故障的單體電壓采集從板，可以采用上一個(gè)單體電壓采集從板對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作，操作簡單且高效。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路的一具體實(shí)施例的單體電壓采集從板的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1，用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各所述單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。
[0018]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，參照?qǐng)D2和圖3，所述單體電壓采集從板包括控制芯片、高壓隔離芯片、單體采集芯片、P溝道m(xù)os管Tl、N溝道m(xù)os管T2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4，所述第一電阻Rl的一端與單體電池的正極連接，另一端分別與第二電阻R2的一端和P溝道m(xù)os管Tl的漏極D連接，所述第二電阻R2的另一端分別與第三電阻R3的一端和P溝道m(xù)os管Tl的柵極G連接，所述P溝道m(xù)os管Tl的源極S與單體采集芯片的電源輸入端V +連接，所述第三電阻R3的另一端與N溝道m(xù)os管T2的柵極G連接，所述N溝道m(xù)os管T2的漏極D與單體電池的負(fù)極連接，所述N溝道m(xù)os管T2的源極S通過第四電阻R4與單體電池的負(fù)極連接，且所述N溝道m(xù)os管T2的源極S連接高壓隔離芯片后作為單體電壓采集從板的使能控制端Ltc_en，所述控制芯片的控制信號(hào)輸出端作為單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端，所述單體采集芯片還通過高壓隔離芯片與控制芯片連接。
[0019]本驅(qū)動(dòng)電路通過單體電壓采集從板是否采集到單體電壓，來識(shí)別從板的狀態(tài)，通過上一個(gè)從板輸出控制信號(hào)，控制當(dāng)前從板的單體采集芯片的使能控制端Ltc_en從而控制其供電電源的供電與否，從而控制當(dāng)前從板是否能夠采集到單體電壓。其中，第一個(gè)從板通過BMS主板來控制，其它從板通過上一個(gè)從板發(fā)出控制信號(hào)來控制。
[0020]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述P溝道m(xù)os管Tl采用型號(hào)為BSS84的mos管。
[0021]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述N溝道m(xù)os管T2采用型號(hào)為2N7002的mos管。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述單體采集芯片采用型號(hào)為LTC6804的芯片。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述高壓隔離芯片采用型號(hào)為ADum5401的芯片。
[0024]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0025]參照?qǐng)D1，用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。
[0026]如圖1所示，BMS主板的控制信號(hào)輸出端與第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端連接，第一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端與第二個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端連接，以此類推，直到倒數(shù)第二個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端與最后一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端連接。通過BMS主板的控制信號(hào)輸出端輸出的控制信號(hào)控制第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端，通過第一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端輸出的控制信號(hào)控制第二個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端，以此類推。因此，在本驅(qū)動(dòng)電路的初始上電過程中，由BMS主板輸出控制信號(hào)給第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端，使其工作并采集電壓數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹MS主板，第一個(gè)單體電壓采集從板工作后，再輸出控制信號(hào)給第二個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端，使其工作并采集電壓數(shù)據(jù)傳輸?shù)紹MS主板，因此可以根據(jù)各單體電壓采集從板發(fā)送電壓數(shù)據(jù)的先后順序?qū)Ω鲉误w電壓采集從板進(jìn)行區(qū)分。由于本驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)單體電壓采集從板是依次連接進(jìn)行使能控制的方式，出現(xiàn)故障時(shí)，便于進(jìn)行診斷，而且針對(duì)發(fā)生故障的單體電壓采集從板，可以采用上一個(gè)單體電壓采集從板對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作。
[0027]如圖2所示，單體電壓采集從板包括控制芯片、高壓隔離芯片和用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體采集芯片，單體采集芯片的使能控制端LTC_EN連接高壓隔離芯片后作為單體電壓采集從板的使能控制端Ltc_en，控制芯片的控制信號(hào)輸出端作為單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端，單體采集芯片還通過高壓隔離芯片與控制芯片連接。因?yàn)锽MS主板和控制芯片的控制信號(hào)輸出端所輸出的控制信號(hào)為低電平信號(hào)，因此輸入到Ltc_en后，需要通過高壓隔離芯片轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)后再輸入到各單體采集芯片的使能控制端LTC_EN。顯然的，為了將單體采集芯片采集的電壓信號(hào)發(fā)送到BMS主板，控制芯片還與BMS主板連接，圖2中，為了避免連線過于混亂，控制芯片與BMS主板之間的連接線省略，具體連接線情況可參照?qǐng)D3。圖2中，電池包包括多個(gè)單體電池，每個(gè)單體電池配置一個(gè)單體電壓采集從板進(jìn)行電壓信號(hào)采集，每個(gè)單體電池可由多個(gè)電池模組組成。
[0028]更具體的，參照?qǐng)D3，單體電壓采集從板包括控制芯片、高壓隔離芯片、單體采集芯片、P溝道m(xù)os管Tl、N溝道m(xù)os管T2、第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4，第一電阻Rl的一端與單體電池的正極連接，另一端分別與第二電阻R2的一端和P溝道m(xù)os管Tl的漏極D連接，第二電阻R2的另一端分別與第三電阻R3的一端和P溝道m(xù)os管Tl的柵極G連接，P溝道m(xù)o s管TI的源極S與單體采集芯片的電源輸入端V+連接，第三電阻R3的另一端與N溝道m(xù)os管T2的柵極G連接，咐勾道m(xù)os管T2的漏極D與單體電池的負(fù)極連接，咐勾道m(xù)os管T2的源極S通過第四電阻R4與單體電池的負(fù)極連接，且N溝道m(xù)os管T2的源極S作為單體采集芯片的使能控制端LTC_EN，且LTC_EN連接高壓隔離芯片后作為單體電壓采集從板的使能控制端Ltc_en，控制芯片的控制信號(hào)輸出端作為單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端，單體采集芯片還通過高壓隔離芯片與控制芯片連接，控制芯片與BMS主板連接。圖3中，單體電池的負(fù)極還與接地端GND連接。圖3中，當(dāng)單體采集芯片的使能控制端LTC_EN為低電平時(shí)，電流方向由圖3中的Vat+流至GND，對(duì)單體采集芯片停止供電，當(dāng)單體采集芯片的使能控制端LTC_EN為高電平時(shí)，電流方向由圖3中的Vat+流至單體采集芯片的電源輸入端V+，對(duì)單體采集芯片進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)使能控制。
[0029]優(yōu)選的，本實(shí)施例中，P溝道m(xù)os管Tl采用型號(hào)為BSS84的mos管，N溝道m(xù)os管T2采用型號(hào)為2N7002的mos管，單體采集芯片采用型號(hào)為LTC6804的芯片，高壓隔離芯片采用型號(hào)為ADum5401的芯片。第一電阻Rl的阻值為100Ω，第二電阻R2的阻值為IMΩ，第三電阻R3的阻值為10ΜΩ，第四電阻R4的阻值為1ΜΩ。
[0030]需要注意的是，本實(shí)用新型的改進(jìn)在于驅(qū)動(dòng)電路的各個(gè)組成部件以及各個(gè)部件之間的連接關(guān)系，說明書中提到的任何信號(hào)接收、數(shù)據(jù)傳輸或控制過程均是基于現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)處理水平，本實(shí)用新型并沒有在數(shù)據(jù)處理方法上有任何改進(jìn)，本實(shí)用新型只涉及結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，并沒有涉及到方法上的改進(jìn)，更不涉及任何軟件上的改進(jìn)。
[0031]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括BMS主板以及多個(gè)用于采集單體電池的電壓信號(hào)的單體電壓采集從板，各所述單體電壓采集從板之間依次連接，且第一個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端與BMS主板的控制信號(hào)輸出端連接，剩余的單體電壓采集從板中，每個(gè)單體電壓采集從板的使能控制端均與上一個(gè)單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述單體電壓采集從板包括控制芯片、高壓隔離芯片、單體采集芯片、P溝道m(xù)os管、N溝道m(xù)os管、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻的一端與單體電池的正極連接，另一端分別與第二電阻的一端和P溝道m(xù)os管的漏極連接，所述第二電阻的另一端分別與第三電阻的一端和P溝道m(xù)os管的柵極連接，所述P溝道m(xù)os管的源極與單體采集芯片的電源輸入端連接，所述第三電阻的另一端與N溝道m(xù)os管的柵極連接，所述N溝道m(xù)os管的漏極與單體電池的負(fù)極連接，所述N溝道m(xù)os管的源極通過第四電阻與單體電池的負(fù)極連接，且所述N溝道m(xù)os管的源極連接高壓隔離芯片后作為單體電壓采集從板的使能控制端，所述控制芯片的控制信號(hào)輸出端作為單體電壓采集從板的控制信號(hào)輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述P溝道m(xù)os管采用型號(hào)為BSS84的mos管。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述N溝道m(xù)os管采用型號(hào)為2N7002的mos管。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述單體采集芯片采用型號(hào)為LTC6804的芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池管理系統(tǒng)的一主板多從板驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述高壓隔離芯片采用型號(hào)為ADum5401的芯片。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK205489641SQ201620114883
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日
【發(fā)明人】張偉友, 夏珩, 楊春雷, 張江忠, 韓智
【申請(qǐng)人】廣州橙行智動(dòng)汽車科技有限公司