一種電池電壓采集校準電路制造技術

本發明專利技術公開了一種電池電壓采集校準電路，其包括電池電壓采集模塊，其還包括MCU、多路基準電壓產生電路、恒流源電路以及電壓跟隨電路，通過MCU控制多路基準電壓產生電路產生多路基準電壓并通過恒流源電路模擬電池電壓供電池電壓采集模塊采集；所述MCU與電池電壓采集模塊連接把基準電壓的電壓值傳輸給電池電壓采集模塊，電池電壓采集模塊把采集到的基準電壓的電壓值與MCU傳輸過來的基準電壓值進行對比，計算誤差并進行自動校準，并且通過電壓跟隨電路增加輸出帶載能力，實現對單體或者多節電池電壓自動化采集校準的目的，同時結構簡單、成本低，具有良好的經濟價值。本發明專利技術作為一種電池電壓采集校準電路，廣泛適用于電池管理技術領域。

Circuit for collecting and calibrating battery voltage

The invention discloses a battery voltage acquisition calibration circuit includes a battery voltage acquisition module, which also includes MCU, a reference voltage generating circuit, constant current source circuit and a voltage follower circuit, reference voltage generating circuit generates a constant current source circuit and through the simulation of the battery voltage for the battery voltage acquisition module through the MCU control channel the reference voltage; the MCU and battery voltage acquisition module is connected to the voltage value of the reference voltage is transmitted to the battery voltage acquisition module, battery voltage acquisition module the voltage reference voltage to the reference voltage value of the acquisition and transmission over the MCU value comparison, calculation error and automatic calibration, and increase the output through a voltage follower circuit the carrying capacity, to achieve single or multiple battery voltage automatic acquisition and calibration purposes, at the same time, simple structure and low cost It has good economic value. As a battery voltage collection and calibration circuit, the invention is widely applicable to the battery management technology field.

【技術實現步驟摘要】
一種電池電壓采集校準電路
本專利技術涉及電池管理
，尤其涉及一種應用于電池管理單元的電池電壓采集校準電路。
技術介紹
隨著人類對環境保護意識的提高，新能源技術得到廣泛應用。其中儲能技術及新能源電動汽車得到飛速發展，在儲能產品及電動汽車的核心是電池，而電池的核心在電池管理系統（BMS）。電池管理系統（BMS）作為實時監控、自動均衡、智能充放電的電子部件，起到保障安全、延長壽命、估算剩余電量等重要功能，是動力和儲能電池組中不可或缺的重要部件。而在電池管理系統中，電芯電壓采集是重中之重。而直接采用片內集成或外置ADC進行采集，因元件差異性，會導致采集不準確。需要對電壓采集進行校準。目前均衡電壓采集有兩種放式，一種是運用高精度模擬前端芯片進行采集，雖然運用了高精度ADC，但依然受外界電路元件參數差異影響，此種方案未經校準，精度不能保證，同時，高精度模擬前端成本過高。另一種方式是采用MCU內置ADC進行采樣，需要外接采樣調理電路。此種方式如果不進行采集校準，則采樣誤差偏大。目前市場上有模擬電池出售，不過其價格不菲，而當大批量生產電池管理單元時，需要大量的設備去校準測試，這會將產品成本提高數倍。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種結構簡單、成本低自動化程度高的電池電壓采集校準電路。本專利技術所采用的技術方案是：一種電池電壓采集校準電路，其包括電池電壓采集模塊，其還包括MCU、多路基準電壓產生電路、恒流源電路以及電壓跟隨電路，所述MCU的輸出端與多路基準電壓產生電路的輸入端連接，所述多路基準電壓產生電路可產生多路高精度基準電壓，所述MCU可控制多路高精度基準電壓產生電路輸出多種高精度基準電壓；所述多路基準電壓采集電路的輸出端依次通過恒流源電路以及電壓跟隨電路與所述電池電壓采集模塊連接以供其采集基準電壓；所述MCU與電池電壓采集模塊通過電性連接進行通信。進一步，所述多路基準電壓產生電壓電路包括電壓基準芯片、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻以及模擬開關，所述電壓基準芯片可輸出3路基準電壓，所述3路基準電壓分別通過第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻與所述模擬開關的輸入端連接，所述模擬開關的輸出端與所述恒流源電路的輸入端連接。進一步，所述第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻均為高精度黑電阻。進一步，所述恒流源電路包括比例積分電路、反饋電路以及分壓電路，所述多路基準電壓產生電壓電路的輸出端依次連接比例積分電路、反饋電路以及分壓電路，所述分壓電路的輸出端與所述電壓跟隨電路的輸入端連接。進一步，所述比例積分電路包括第一運算放大器、第一電容以及第四電阻，所述第一運算放大器的正向輸入端與所述多路基準電壓產生電路的輸出端連接，其反向輸入端依次通過第一電容以及第四電阻與其輸出端連接。進一步，所述分壓電路由若干高精度黑電阻組成，通過高精度黑電阻使恒定電流轉換成多路電壓，用以模擬電池電壓。進一步，所述電壓跟隨電路包括第二運算放大器和滑動變阻器，所述恒流源電路的輸出端通過滑動變阻器與所述第二運算放大器的正向輸入端連接，所述第二運算放大器的反向輸入端與其輸出端連接，其輸出端與所述電池電壓采集模塊的輸入端連接。本專利技術的有益效果是：本專利技術通過MCU控制多路基準電壓產生電路產生多路基準電壓并通過恒流源電路模擬電池電壓供電池電壓采集模塊進行采集；所述MCU與電池電壓采集模塊連接把基準電壓的電壓值傳輸給電池電壓采集模塊，電池電壓采集模塊把采集到的基準電壓的電壓值與MCU傳輸過來的基準電壓值進行對比，計算誤差并進行自動校準，并且通過電壓跟隨電路增加輸出帶載能力，以達到對多節電池電壓進行校準的目的，綜上所述本專利技術實現了對單體或者多節電池電壓自動化采集校準的目的，同時結構簡單、成本低，具有良好的經濟價值。附圖說明下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步說明：圖1是本專利技術一具體實施例的結構示意圖；圖2是本專利技術一具體實施例中多路基準電壓產生電路的電路原理圖；圖3是本專利技術一具體實施例中恒流源電路的電路原理圖；圖4是本專利技術一具體實施例中電壓跟隨電路的電路原理圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖1所示，一種電池電壓采集校準電路，其包括電池電壓采集模塊，其還包括MCU、多路基準電壓產生電路、恒流源電路以及電壓跟隨電路，所述MCU的輸出端與多路基準電壓產生電路的輸入端連接，所述多路基準電壓產生電路可產生多路高精度基準電壓，所述MCU可控制多路高精度基準電壓產生電路輸出多種高精度基準電壓；所述多路基準電壓采集電路的輸出端依次通過恒流源電路以及電壓跟隨電路與所述電池電壓采集模塊連接以供其采集基準電壓；所述MCU與電池電壓采集模塊通過通連接進行通信。本專利技術通過MCU控制多路基準電壓產生電路產生多路基準電壓并通過恒流源電路模擬電池電壓供電池電壓采集模塊進行采集；所述MCU與電池電壓采集模塊連接把基準電壓的電壓值傳輸給電池電壓采集模塊，電池電壓采集模塊把采集到的基準電壓的電壓值與MCU傳輸過來的基準電壓值進行對比，計算誤差并進行自動校準，并且通過電壓跟隨電路增加輸出帶載能力，以達到對多節電池電壓進行校準的目的，綜上所述本專利技術實現了對單體或者多節電池電壓自動化采集校準的目的，同時結構簡單、成本低，具有良好的經濟價值。進一步作為優選的實施方式如圖2所示，所述多路基準電壓產生電壓電路包括電壓基準芯片U1、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第三分壓電阻R3以及模擬開關U2，所述電壓基準芯片可輸出3路基準電壓，所述3路基準電壓分別通過第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第三分壓電阻R3與所述模擬開關U2的輸入端連接，所述模擬開關U2的輸出端與所述恒流源電路的輸入端連接。優選的，所述第一分壓電阻、第二分壓電子、第三分壓電阻均為高精度黑電阻，通過分壓電阻分別產生2V，3V，3.6V參考電壓，所述電壓基準芯片U1型號為ADR02，輸入范圍為7~36V，輸出為5V。此處用25V電源輸入，輸出加濾波電容C2，使輸出電壓更穩定。其全溫度范圍輸出誤差不超過±5mV。采用CD4051模擬開關實現電壓基準的選擇。其可通過與MCU處理器連接，可用軟件下發指令實現電壓基準的在2V，3V，3.6V中切換，從而實現自動化校準和測試。進一步作為為優選的實施方式，所述恒流源電路包括比例積分電路、反饋電路以及分壓電路，所述多路基準電壓產生電壓電路的輸出端依次連接比例積分電路、反饋電路以及分壓電路，所述分壓電路的輸出端與所述電壓跟隨電路的輸入端連接。其運用運算放大器的深度負反饋機制，利用虛短與虛斷實現電流源的設計。所使用的運放為ADA4077-2，該運放為高速運放，具有低偏置電壓，溫度變化對其影響極小，偏置電壓變化為0.25uV/℃，同時具有4MHZ的帶寬。優選的，如圖3所示，所述比例積分電路包括第一運算放大器U3A、第一電容C8以及第四電阻R17，所述第一運算放大器U3A的正向輸入端與所述多路基準電壓產生電路的輸出端連接，其反向輸入端依次通過第一電容C8以及第四電阻R17與其輸出端連接。優選的，所述分壓電路由若干高精度黑電阻組成，通過高精度黑電阻使恒定電流轉換成多路電壓，用以模擬電池電壓。進一步作為優選的實施方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池電壓采集校準電路，其包括電池電壓采集模塊，其特征在于：其還包括MCU、多路基準電壓產生電路、恒流源電路以及電壓跟隨電路，所述MCU的輸出端與多路基準電壓產生電路的輸入端連接，所述多路基準電壓產生電路可產生多路高精度基準電壓，所述MCU可控制多路高精度基準電壓產生電路輸出多種高精度基準電壓；所述多路基準電壓產生電路的輸出端依次通過恒流源電路以及電壓跟隨電路與所述電池電壓采集模塊連接以供其采集基準電壓；所述MCU與電池電壓采集模塊連接通信。

【技術特征摘要】
1.一種電池電壓采集校準電路，其包括電池電壓采集模塊，其特征在于：其還包括MCU、多路基準電壓產生電路、恒流源電路以及電壓跟隨電路，所述MCU的輸出端與多路基準電壓產生電路的輸入端連接，所述多路基準電壓產生電路可產生多路高精度基準電壓，所述MCU可控制多路高精度基準電壓產生電路輸出多種高精度基準電壓；所述多路基準電壓產生電路的輸出端依次通過恒流源電路以及電壓跟隨電路與所述電池電壓采集模塊連接以供其采集基準電壓；所述MCU與電池電壓采集模塊連接通信。2.根據權利要求1所述的電池電壓采集校準電路，其特征在于：所述多路基準電壓產生電壓電路包括電壓基準芯片、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻以及模擬開關，所述電壓基準芯片可輸出3路基準電壓，所述3路基準電壓分別通過第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻與所述模擬開關的輸入端連接，所述模擬開關的輸出端與所述恒流源電路的輸入端連接。3.根據權利要求2所述的電池電壓采集校準電路，其特征在于：所述第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻均為高精度黑電阻。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范家閂，張鑫，李仁彪，王寧，
申請(專利權)人：深圳市科陸電子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44