单体电池的电压采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车电池的电压采集领域，尤其涉及单体电池的电压采集系统。
【背景技术】
[0002]电池组系统是电动汽车的核心技术之一，电池组的主要功能是实现电池组对整车的能源供应，而对电池组内的电池组状态的监控主要依靠电池管理系统实现，对单体电池的电压信号采集是状态监控的一种重要手段。在电动汽车整个运行工况中，电池组系统无论是处于充电状态，还是在行驶放电状态，都需要对电池组中的每一个单体电池的信息进行实时测控，通过测控每一个单体电池的电压信息，如果，其中一个单体电池的电压过低或过高时，将通过相应的均衡策略，使单体电池进入均衡控制，即使电池组中单体电池输出电压保持一致的状态，保证电池组系统安全可靠运行。如果单体电池的电压采集线发生短路故障时，电池管理系统存在无法准确采集到单体电池的电压的问题，可能造成该单体电池过放电状态，从而降低单体电池的使用寿命及整个电池组的综合性能。因此必须使用可靠的检测手段对每一个单体电池电压采集线进行检测，确保电池组系统安全可靠运行，提高电池组的使用寿命和经济效益。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种单体电池的电压采集系统，解决了单体电池的电压采集线短路时存在单体电压检测不准确的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0005]一种单体电池的电压采集系统，其特征在于，包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、多路开关、电压跟随器、ADC采集单元、均衡控制单元及MCU ;
[0006]所述第一电阻的一端与单体电池的正极相连，所述第一电阻的另一端与所述多路开关的第一输入端相连；
[0007]所述第二电阻的一端与单体电池的正极相连，所述第二电阻的另一端分别与所述多路开关的第二输入端和所述均衡控制单元的输入端相连；
[0008]所述第三电阻的一端与单体电池的负极相连，所述第三电阻的另一端分别与所述多路开关的第三输入端和所述均衡控制单元的输出端相连；
[0009]所述第四电阻的一端与单体电池的负极相连，所述第四电阻的另一端与所述多路开关的第四输入端相连；
[0010]所述电压跟随器的正向输入端与所述多路开关的第一输出端相连，所述电压跟随器的反向输入端与所述多路开关的第二输出端相连，所述电压跟随器的输出端与所述ADC采集单元的输入端相连；
[0011]所述MCU的输入端与所述ADC采集单元的输出端相连，所述MCU的输出端与所述均衡控制单元的控制端相连；
[0012]所述MCU用于获取所述ADC采集单元的输出电压并上报；
[0013]所述MCU的输出端为高电平时，所述均衡控制单元连通所述第二电阻和所述第三电阻，所述MCU比较所述ADC采集单元的输出电压，确定比较结果并上报。
[0014]优选的，所述多路开关包括:第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
[0015]所述第一开关的一端作为所述多路开关的第一输入端，所述第二开关的一端作为所述多路开关的第二输入端，所述第三开关的一端作为所述多路开关的第三输入端，所述第四开关的一端作为所述多路开关的第四输入端；
[0016]所述第一开关的另一端与所述第二开关的另一端相连，作为所述多路开关的第一输出端，所述第三开关的另一端与所述第四开关的另一端相连，作为所述多路开关的第二输出端。
[0017]优选的，所述第一开关和所述第四开关为常闭开关，所述第二开关和所述第三开关为常开开关。
[0018]优选的，所述MCU的输出端为高电平时，所述第二开关或所述第三开关闭合，所述MCU比较所述ADC采集单元的输出电压，确定比较结果并上报电池管理系统。
[0019]优选的，所述MCU比较所述第二开关闭合时的输出电压与所述第二开关断开时的输出电压，如所述输出电压值相等，则上报短路故障；
[0020]所述MCU比较所述第三开关闭合时的输出电压与所述第三开关断开时的输出电压，如所述输出电压值相等，则上报短路故障。
[0021]优选的，所述均衡控制单元包括:M0S管和第五电阻；
[0022]所述MOS管为NMOS管，所述MOS管的栅极与所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端为所述均衡控制单元的控制端，所述MOS管的源极作为所述均衡控制单元的输入端，所述MOS管的漏极作为所述均衡控制单元的输出端。
[0023]优选的，所述MCU的输出端为高电平时，所述MOS管的源极和栅极导通，所述MOS管连通所述第二电阻和第三电阻，实现单体电池的均衡控制。
[0024]本实用新型提供一种单体电池的电压采集系统，采用均衡控制单元和多路开关实现对单体电池的电压采集系统进行短路检测，并上报检测结果，避免当单体电池的电压采集线短路时，电池管理系统检测的单体电压不准确的问题，确保电池组系统安全可靠运行，提高电池组的使用寿命和经济效益。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0026]图1:是本实用新型提供的一种单体电池的电压采集系统结构示意图；
[0027]图2:是本实用新型提供的一种多路开关结构示意图；
[0028]图3:是本实用新型实施例提供的一种单体电池的电压采集系统电路示意图；
[0029]图4:是本实用新型实施例提供的MCU工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
[0031 ] 针对现有技术中电动汽车的电池组系统对单体电池的电压采集系统，缺乏硬件电路和软件设计的自诊断功能，对硬件电路实际工作状态不能实现在线监控的，存在单体电压采集不准确的可能性。本实用新型提供一种单体电池的电压采集系统，解决现有的单体电池的电压采集系统出现短路时存在电压采集不准确的问题。
[0032]如图1所示，为本实用新型提供的一种单体电池的电压检测系统结构示意图。该单体电池的电压采集系统，包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、多路开关、电压跟随器、ADC采集单元、均衡控制单元及MCU。
[0033]所述第一电阻Rl的一端与单体电池的正极相连，所述第一电阻Rl的另一端与所述多路开关的第一输入端相连。
[0034]所述第二电阻R2的一端与单体电池的正极相连，所述第二电阻R2的另一端分别与所述多路开关的第二输入端和所述均衡控制单元的输入端相连。
[0035]所述第三电阻R3的一端与单体电池的负极相连，所述第三电阻R3的另一端分别与所述多路开关的第三输入端和所述均衡控制单元的输出端相连。
[0036]所述第四电阻R4的一端与单体电池的负极相连，所述第四电阻R4的另一端与所述多路开关的第四输入端相连。
[0037]所述电压跟随器的正向输入端与所述多路开关的第一输出端相连，所述电压跟随器的反向输入端与所述多路开关的第二输出端相连，所述电压跟随器的输出端与所述ADC采集单元的输入端相连。
[0038]所述MCU的输入端与所述ADC采集单元的输出端相连，所述MCU的输出端与所述均衡控制单元的控制端相连。
[0039]所述MCU用于获取所述ADC采集单元的输出电压并上报。
[0040]所述MCU的输出端为高电平时，所述均衡控制单元连通所述第二电阻R2和所述第三电阻R3，所述MCU比较所述ADC采集单元的输出电压，确定比较结果并上报。
[0041]如图2所示，为本实用新型提供的一种多路开关结构示意图。所述多路开关包括:第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4。
[0042]所述第一开关Kl的一端作为所述多路开关的第一输入端，所述第二开关K2的一端作为所述多路开关的第二输入端，所述第三开关K3的一端作为所述多路开关的第三输入端，所述第四开关K4的一端作为所述多路开关的第四输入端；
[0043]所述第一开关Kl的另一端与所述第二开关K2的另一端相连，作为所述多路开关的第一输出端，所述第三开关