CN216696443U - 一种电芯采集电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电芯采集电路，用以采集第一电池模组的电芯数据，第一电池模组包括串联连接的多个电池单体，所述电路包括：采集芯片，所述采集芯片具有多个采集通道，每个采集通道连接到多个电池单体中对应的一个电池单体，目标电源，目标电源的第一连接端连接到所述采集芯片的第一电源连接端，目标电源的第二连接端连接到所述采集芯片的第二电源连接端，以为所述采集芯片进行供电。通过在采集芯片两端连接一个目标电源，解决了由于对采集芯片与电池包检测点之间的连接线的断开顺序导致采集芯片出现损坏的问题，达到保护采集芯片，避免断开操作导致采集芯片损坏的效果。

Description

一种电芯采集电路

技术领域

本申请涉及电池检测技术领域，具体而言，涉及一种电芯采集电路。

背景技术

目前，电动汽车已经成为了一种人们常用的交通工具，电动汽车的电池是电动汽车的重要组成部分，对电动汽车电池数据的检测十分重要，检测数据出现错误会对电动汽车造成巨大损伤，甚至会对车上人员造成巨大风险。因此，现有技术中采用前段模拟测量保护装置(Act Front End，AFE)监控电池包的温度、电压、电流等数据对电动汽车电池包的安全有重要作用。

然而，在AFE对电池包的检测数据出现问题，检测人员在对AFE和电池包进行验证检测时，经常会由于对AFE与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致AFE中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致AFE中的电芯数据采集芯片出现损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电芯采集电路，能够通过在AFE两端连接一个目标电源，达到避免AFE电芯数据采集芯片损坏的效果。

本申请实施例提供了一种电芯采集电路，用以采集第一电池模组的电芯数据，第一电池模组包括串联连接的多个电池单体，所述电芯采集电路包括：采集芯片，所述采集芯片具有多个采集通道，每个采集通道连接到多个电池单体中对应的一个电池单体，目标电源，目标电源的第一连接端连接到所述采集芯片的第一电源连接端，目标电源的第二连接端连接到所述采集芯片的第二电源连接端，以为所述采集芯片进行供电。

可选地，目标电源为第一电池模组，以由第一电池模组为所述采集芯片进行供电。

可选地，电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括多个电池模组，用以为所述电动汽车提供行驶驱动力，所述多个电池模组包括第一电池模组和至少一个第二电池模组，其中，所述目标电源为所述至少一个第二电池模组中的目标第二电池模组，以由目标第二电池模组为所述采集芯片进行供电。

可选地，电芯采集电路应用于电动汽车中，电动汽车包括车载电源，目标电源为车载电源，以由车载电源为所述采集芯片进行供电。

可选地，目标电源包括第一电源、第二电源和电源选择开关，其中，所述电源选择开关的公共端连接到所述采集芯片的第一电源连接端和第二电源连接端中的一个电源连接端，所述电源选择开关的第一选择连接端连接到第一电源的第一连接端，第一电源的第二连接端连接到所述采集芯片的第一电源连接端和第二电源连接端中的另一个电源连接端，所述电源选择开关的第二选择连接端连接到第二电源的第一连接端，第二电源的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

可选地，电芯采集电路应用于电动汽车中，电动汽车包括多个电池模组，用以为电动汽车提供行驶驱动力，多个电池模组包括第一电池模组和至少一个第二电池模组，其中，所述第一电源为第一电池模组或者所述至少一个第二电池模组中的目标第二电池模组，所述电芯采集电路还包括第一直流转换器，第一直流转换器的输入侧的第一连接端连接到第一电源的第一连接端，第一直流转换器的输入侧的第二连接端连接到第一电源的第二连接端；第一直流转换器的输出侧的第一连接端连接到至所述电源选择开关的第一选择连接端，第一直流转换器的输出侧的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

可选地，电芯采集电路应用于电动汽车中，电动汽车包括车载电源，所述第二电源为车载电源，其中，所述电芯采集电路还包括第二直流转换器，第二直流转换器的输入侧的第一连接端连接到第二电源的第一连接端，第二直流转换器的输入侧的第二连接端连接到第二电源的第二连接端；第二直流转换器的输出侧的第一连接端连接到所述电源选择开关的第二选择连接端，第二直流转换器的输出侧的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

可选地，第一电源的第一连接端为第一电源的正极连接端，第一电源的第二连接端为第一电源的负极连接端，其中，所述电芯采集电路还包括滤波器和分压电阻，分压电阻的第一端连接到第一电源的正极连接端，分压电阻的第二端连接到滤波器的第一端，滤波器的第二端连接到第一直流转换器的输入侧的第一连接端。

可选地，电芯采集电路还包括：至少一个温度传感器，分别布置在第一电池模组内的对应位置处，用以采集各位置处的电芯温度值。

可选地，电芯采集电路应用于电动汽车中，电动汽车包括电池管理系统，其中，所述采集芯片还包括故障输出接口和通信接口，分别连接到电池管理系统。

本申请实施例提供的电芯采集电路，通过在采集芯片两端连接一个目标电源，通过目标电源为采集芯片进行供电，解决了现有技术中存在的由电池包检测点对采集芯片进行供电，由于对采集芯片与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致采集芯片中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致采集芯片出现损坏的问题，达到保护采集芯片，避免断开操作导致采集芯片损坏的效果。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的第一种电芯采集电路的示意图；

图2为本申请实施例所提供的第二种电芯采集电路的示意图；

图3为本申请实施例所提供的第三种电芯采集电路的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于对电动汽车电池包进行检测的领域。

经研究发现，在AFE对电池包的检测数据出现问题，检测人员在对AFE和电池包进行验证检测时，经常会由于对AFE与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致AFE中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致AFE中的电芯数据采集芯片出现损坏。

基于此，本申请实施例提供了一种电芯采集电路，以达到保护AFE电芯数据检测芯片，避免检测连接线的断开导致AFE电芯数据采集芯片损坏的效果。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的第一种电芯采集电路的示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的电芯采集电路100，用以采集第一电池模组103的电芯数据，第一电池模组103包括串联连接的多个电池单体1031，其中，电芯采集电路100包括目标电源101和采集芯片102。

具体的，目标电源101包括第一连接端A和第二连接端B；第一电池模组103包括串联连接的多个电池单体；采集芯片102包括多个采集通道，每个采集通道连接到多个电池单体中对应的一个电池单体。

需要说明的是，采集芯片102的多个采集通道与多个电池单体对应连接，用于采集每个电池单体的电流、电压等数据。

如图1中所示，目标电源101的第一连接端C连接到采集芯片102的第一电源连接端A，目标电源101的第二连接端D连接到采集芯片102的第二电源连接端B，以为采集芯片102供电。

示例性的，目标电源101的第一连接端C可以为目标电源101的正极，第二连接端D可以为目标电源101的负极；采集芯片102的第一电源连接端A可以为采集芯片102的正极端，采集芯片102的第二电源连接B端可以为采集芯片102的负极端。

目标电源101的正极与采集芯片102的正极端连接，目标电源101的负极与采集芯片102的负极端连接，这样，目标电源101就可以为采集芯片102提供必要的直流电源，以为采集芯片102供电，并且不受电池包检测点之间的连接线的断开顺序的影响，可以稳定的对采集芯片102进行供电。

另一种实施例中，目标电源可以为第一电池模组，以由第一电池模组为采集芯片进行供电。

具体的，在第一电池模组作为目标电源为采集芯片进行供电时，第一电池模组中处于串联连接的多个电池单体的首端的电池单体的第一连接端，也就是首端的电池单体的正极端连接到采集芯片的第一电源接线端；第一电池模组中处于串联连接的多个电池单体的尾端的电池单体的第二连接端，也就是尾端的电池单体的负极端连接至采集芯片的第二电源接线端。

这样，第一电池模组就可以作为目标电源为采集芯片供电，并且不受电池包检测点之间的连接线的断开顺序的影响，可以稳定的对采集芯片进行供电。

在一优选的实施例中，电芯采集电路应用于电动汽车中，在电动汽车中包括多个电池模组，以为电动汽车提供行驶动力。

其中，多个电池模组包括第一电池模组和多个第二电池模组，可以选取多个第二电池模组中的任意一个作为目标第二电池模组，将这个目标第二电池模组作为目标电源，为采集芯片进行供电。

具体的，目标第二电池模组的第一连接端，也就是目标第二电池模组的正极端，可以作为目标电源的第一连接端连接至采集芯片的第一电源连接端；目标第二电池模组的第二连接端，也就是目标第二电池模组的负极端，可以作为目标电源的第二连接端连接至采集芯片的第二电源连接端。

这样，目标第二电池模组就可以作为目标电源为采集芯片供电，并且不受电池包检测点之间的连接线的断开顺序的影响，可以稳定的对采集芯片进行供电。

在一优选的实施例中，电芯采集电路应用于电动汽车中，可以在电动汽车中设置车载电源作为目标电源，以由车载电源为采集芯片进行供电。

示例性的，车载电源可以为直流电源，直流电源第一连接端，也就是直流电源的正极端，可以作为目标电源的第一连接端连接至采集芯片的第一电源连接端；直流电源的第二连接端，也就是直流电源的负极端，可以作为目标电源的第二连接端连接至采集芯片的第二电源连接端。

这样，车载电源就可以作为目标电源为采集芯片供电，并且不受电池包检测点之间的连接线的断开顺序的影响，可以稳定的对采集芯片进行供电。

本申请实施例提供的电芯采集电路，通过在采集芯片两端连接一个目标电源，通过目标电源为采集芯片进行供电，解决了现有技术中存在的由电池包检测点对采集芯片进行供电，由于对采集芯片与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致采集芯片中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致采集芯片出现损坏的问题，达到保护采集芯片，避免断开操作导致采集芯片损坏的效果。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的第二种电芯采集电路的示意图。如图2中所示，本申请实施例提供的第二种电芯采集电路200，用以采集第一电池模组103的电芯数据，第一电池模组103包括串联连接的多个电池单体1031，其中，电芯采集电路200包括：采集芯片102、电源选择开关201、第一电源202和第二电源203。

如图2中所示，电源选择开关201的公共端连接到采集芯片102的第一电源连接端，电源选择开关201的第一选择连接端连接到第一电源202的第一连接端，电源选择开关201的第二选择连接端连接到第二电源203的第一连接端。

优选地，电源选择开关201的公共端还可以连接到采集芯片102的第二电源连接端，电源选择开关201的第一选择连接端连接到第一电源202的第二连接端，电源选择开关201的第二选择连接端连接到第二电源203的第二连接端，可以达到与图2中所示的连接方式相同的技术效果。

其中，第一电源202可以为电动汽车中的任意电池模组，也就是说，第一电源202为第一电池模组或者至少一个第二电池模组中的目标第二电池模组；第二电源203可以为车载电源。

这里，车载电源作为第一电源202的辅助电源，在第一电源202电量不足，不能为采集芯片102提供足够的电能供电时，可以切换为第二电源203为采集芯片102供电，这样，就可以避免采集芯片102由于电动汽车的电池模组的电量降低，而无法工作的情况。

需要说明的是，电源选择开关201可以由芯片控制，也可以由人为手动控制。但必须保证电源选择开关201两个电源连接选择端至少连接至一个电源的连接端上，以保证采集芯片102的供电稳定。

这样，第一电源202和第二电源203就可以在电源选择开关201的控制下为采集芯片102供电，并且在一个电源的电能不足时可以通过电源选择开关201切换至另一电源为采集芯片进行供电，保证了稳定的对采集芯片102进行供电。

本申请实施例提供的电芯采集电路，通过在采集芯片两端连接第一电源、第二电源和电源选择开关，通过第一电源或第二电源为采集芯片进行供电，解决了现有技术中存在的由电池包检测点对采集芯片进行供电，由于对采集芯片与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致采集芯片中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致采集芯片出现损坏的问题，达到保护采集芯片，避免断开操作导致采集芯片损坏的效果。同时，两种电源可以根据需求进行切换，保证了对采集芯片的供电稳定。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的第三种电芯采集电路的示意图。如图3中所示，本申请实施例提供的第三种电芯采集电路300，用以采集第一电池模组103的电芯数据，第一电池模组103包括串联连接的多个电池单体1031，其中，电芯采集电路300包括：采集芯片102、电源选择开关201、第一电源202和第二电源203、第一直流转换器301、第二直流转换器302、滤波器303和分压电阻304。

如图3中所示，第一电源202的第一连接端，也就是第一电源202的正极连接端，连接至分压电阻304的第一端，分压电阻304的第二端连接至滤波器303的第一端，滤波器303的第二端连接到第一直流转换器301的输入侧第一连接端，第一电源202的第二连接端，也就是第一电源202的负极连接端，连接至第一直流转换器301的第二输入端，第一直流转换器301的输出侧第一连接端连接至电源选择开关201的第一选择连接端，第一直流转换器301的输出侧第二连接端连接至采集芯片102的第二电源连接端。

其中，分压电阻304可以通过其电阻值对第一电源202的电压进行保护，滤波器303可以保证第一电源202的输出电流的稳定，再通过第一直流转换器301将第一电源输出的电压转换至采集芯片102所需的电压值为采集芯片102供电。示例性的，第一直流转换器301可以为DC/DC转换器。

这样，在电动汽车运行的过程中产生的电压和电流的变化就可以通过分压电阻304和滤波器303的分压和整流输出稳定的电压和电流，再经过第一直流转换器301的电压调整，保证了不会由于电动汽车电池的充发电影响第一电源的电能变化，进而导致输出至采集芯片102的电压不稳定。

如图3中所示，第二电源203的第一连接端连接到第二直流转换器302的输入侧第一连接端，第二电源203的第二连接端连接到第二直流转换器302输入侧第二连接端，第二直流转换器302的输出侧第一连接端连接到电源选择开关201的第二连接选择端，第二直流转换器302输出侧第二连接端连接至采集芯片102的第二电源连接端。

其中，第二电源可以为12伏的车载电源，经过第二直流转换器302的直流电压转换为采集芯片102供电。示例性的，第二直流转换器302可以为DC/DC转换器。

这样，在第一电源202电量过低时，电源选择开关201可以连接至第二选择端，由第二电源203对采集芯片102进行供电，保证了在任何情况下都可以为采集芯片102供电，使采集芯片可以正常工作，保证了对电动汽车电池模组数据采集的稳定性。

可选地，电芯采集电路中还包括多个温度传感器(图中未示出)，多个温度传感器设置于第一电池模组内的对应位置处，用来采集各位置处的电芯温度值。并且通过采集芯片的温度采集输入端，将温度数据输入至采集芯片。

可选地，电芯采集电路中还包括故障输出接口(图中未示出)和通信接口(图中未示出)，故障输出接口和通信接口均连接到电池管理系统对应的输入接口中，将采集芯片检测到的多种数据传输至电池管理系统中，供电池管理系统对电池的情况作具体分析。

本申请实施例提供的电芯采集电路，通过在采集芯片两端连接第一电源、第二电源和电源选择开关，通过第一电源或第二电源为采集芯片进行供电，解决了现有技术中存在的由电池包检测点对采集芯片进行供电，由于对采集芯片与电池包检测点之间的连接线的断开顺序问题，导致采集芯片中的电芯数据采集芯片两端的电位出现较大电位差，进而导致采集芯片出现损坏的问题，达到保护采集芯片，避免断开操作导致采集芯片损坏的效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电路的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电路，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电芯采集电路，用以采集第一电池模组的电芯数据，第一电池模组包括串联连接的多个电池单体，其特征在于，所述电芯采集电路包括：

采集芯片，所述采集芯片具有多个采集通道，每个采集通道连接到多个电池单体中对应的一个电池单体，

目标电源，目标电源的第一连接端连接到所述采集芯片的第一电源连接端，目标电源的第二连接端连接到所述采集芯片的第二电源连接端，以为所述采集芯片进行供电。

2.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述目标电源为第一电池模组，以由第一电池模组为所述采集芯片进行供电。

3.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括多个电池模组，用以为所述电动汽车提供行驶驱动力，所述多个电池模组包括第一电池模组和至少一个第二电池模组，

其中，所述目标电源为所述至少一个第二电池模组中的目标第二电池模组，以由目标第二电池模组为所述采集芯片进行供电。

4.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括车载电源，所述目标电源为所述车载电源，以由车载电源为所述采集芯片进行供电。

5.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述目标电源包括第一电源、第二电源和电源选择开关，

其中，所述电源选择开关的公共端连接到所述采集芯片的第一电源连接端和第二电源连接端中的一个电源连接端，所述电源选择开关的第一选择连接端连接到第一电源的第一连接端，第一电源的第二连接端连接到所述采集芯片的第一电源连接端和第二电源连接端中的另一个电源连接端，

所述电源选择开关的第二选择连接端连接到第二电源的第一连接端，第二电源的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

6.根据权利要求5所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括多个电池模组，用以为所述电动汽车提供行驶驱动力，所述多个电池模组包括第一电池模组和至少一个第二电池模组，

其中，所述第一电源为第一电池模组或者所述至少一个第二电池模组中的目标第二电池模组，

所述电芯采集电路还包括第一直流转换器，

第一直流转换器的输入侧的第一连接端连接到第一电源的第一连接端，第一直流转换器的输入侧的第二连接端连接到第一电源的第二连接端；

第一直流转换器的输出侧的第一连接端连接到至所述电源选择开关的第一选择连接端，第一直流转换器的输出侧的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

7.根据权利要求5或6所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括车载电源，所述第二电源为车载电源，

其中，所述电芯采集电路还包括第二直流转换器，

第二直流转换器的输入侧的第一连接端连接到第二电源的第一连接端，第二直流转换器的输入侧的第二连接端连接到第二电源的第二连接端；

第二直流转换器的输出侧的第一连接端连接到所述电源选择开关的第二选择连接端，第二直流转换器的输出侧的第二连接端连接到所述另一个电源连接端。

8.根据权利要求6所述的电芯采集电路，其特征在于，第一电源的第一连接端为第一电源的正极连接端，第一电源的第二连接端为第一电源的负极连接端，

其中，所述电芯采集电路还包括滤波器和分压电阻，

分压电阻的第一端连接到第一电源的正极连接端，分压电阻的第二端连接到滤波器的第一端，滤波器的第二端连接到第一直流转换器的输入侧的第一连接端。

9.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路还包括：

至少一个温度传感器，分别布置在第一电池模组内的对应位置处，用以采集各位置处的电芯温度值。

10.根据权利要求1所述的电芯采集电路，其特征在于，所述电芯采集电路应用于电动汽车中，所述电动汽车包括电池管理系统，

其中，所述采集芯片还包括故障输出接口和通信接口，分别连接到电池管理系统。

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