一种电动汽车用电池管理电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电动汽车用电池管理领域，尤其涉及一种电动汽车用电池管理系统电路。
技术背景
[0002]随着世界范围内可再生能源的枯竭，以及环境问题恶化，电动汽车技术在世界各个国家得到了迅速发展，进而促进了车载电池及其管理技术的发展。车载电池是电动汽车发展的一项关键技术，而电池管理系统又是车载电池的核心，所以世界各国越来越重视电池管理系统的研发。我国在这方面的研究起步较晚，但发展较快，目前已经研发出了一些产品并进行批量的生产和应用。随着电动汽车的发展，对电池的电压、电流、温度等数据的测量精度也越来越高，剩余电量的估计越来越精确，管理越来越规范。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种电动汽车用电池管理系统电路，该电路可以较为精确的测量电压、电流、温度等数据，同时由于采用DSP作为控制芯片，系统的响应速度也较快。
[0004]本发明包括电池电压采样电路，电池电流采样电路，电池温度采样电路，模拟多路开关硬件电路，环境温度采样电路，二阶滤波及采样保持电路，DSP A/D保护电路，CAN通讯电路。
[0005]电池电压采样电路包括第一滑动电阻R1、第二滑动电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6 ;第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4 ;第一运算放大器LMl、第二运算放大器LM2 ;第一二极管Dl。
[0006]第一电容Cl的一端接地，另一端分别与蓄电池组的负极、第一滑动电阻Rl的一端相连；第二电容C2的一端接地，另一端分别与蓄电池组的正极、第二滑动电阻R2的一端相连；第一滑动电阻Rl的抽头端分别与第四电阻R4的一端、第一滑动电阻Rl的另一端、第一运算放大器LMl的反相输入端相连；第二滑动电阻R2的抽头端分别与第三电阻R3的一端、第二滑动电阻R2的另一端、第一运算放大器LMl的同相输入端相连，第三电阻R3的另一端接地；第三电阻R4的另一端分别与第一运算放大器LMl的输出端、第五电阻R5的一端相连；第五电阻R5的另一端分别与第三电容C3的一端、第二运算放大器LM2的同相输入端相连。
[0007]第二运算放大器LM2的同相输入端分别与第五电阻R5的另一端、第三电容C3的一端相连，反相输入端分别与第六电阻R6的一端、第二运算放大器LM2的输出端相连。
[0008]第六电阻R6的另一端分别与第四电容C4的一端、第一二极管Dl的阴极相连，并作为整个电池电压采样电路的输出端；第四电容C4的另一端与第一二极管Dl的阳极相连并接地。
[0009]电池电流采样电路包括第一霍尔电流传感器Hl ;第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第十二电阻R12 ;第三运算放大器LM3、第四运算放大器LM4。
[0010]第一霍尔电流传感器Hl的引脚5接蓄电池组的正极，引脚4接蓄电池组的负极，引脚I接+15V电源，引脚2接-15V电源，引脚3分别与第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端相连；第七电阻R7的另一端接地，第八电阻R8的另一端与第三运算放大器LM3的反相输入端相连。
[0011]第三运算放大器LM3的同相输入端接地，反相输入端与所述第八电阻R8的另一端相连，输出端分别与第九电阻R9的一端、第十电阻RlO的一端相连，第九电阻R9的另一端通过第十一电阻Rll连接+15V电源；第十电阻RlO的另一端分别与第十二电阻R12的一端、第四运算放大器LM4的反相输入端相连。
[0012]第四运算放大器LM4的同相输入端接地，反相输入端分别与第十电阻RlO的另一端、第十二电阻R12的一端相连；第十二电阻R12的另一端与第四运算放大器LM4的输出端相连；第四运算放大器LM4的输出端作为整个电池电流采样电路的输出端。
[0013]电池温度采样电路包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第一热敏电阻PTCl ;第五极性电容C5、第六极性电容C6、第七电容C7、第八电容C8 ;第五运算放大器LM5、第六运算放大器 LM6 ；
[0014]第五极性电容C5的负极、第六极性电容C6的负极、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端分别与第十三电阻R13的一端、第一热敏电阻PTCl的一端相连，同时接地；第五极性电容C5的正极、第七电容C7的另一端分别与第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的一端相连，同时与第五运算放大器LM5的反相输入端相连；第十四电阻R14的另一端与第十五电阻R15的一端相连，同时接+15V电源；第十五电阻R15的另一端分别与第一热敏电阻PTCl的另一端、第六极性电容C6的正极、第八电容C8的另一端相连，同时送入第六运算放大器LM6的同相输入端。
[0015]第五运算放大器LM5的同相输入端分别与第十六电阻R16的一端、第十七电阻R17的一端相连，第十七电阻R17的另一端接地，第十六电阻R16的另一端分别与第五运算放大器LM5的输出端、第十八电阻R18的一端相连；第六运算放大器LM6的反相输入端分别与第十八电阻R18的另一端、第十九电阻R19的一端相连，第十九电阻R19的另一端与第六运算放大器LM6的输出端相连；第六运算放大器LM6的输出端作为整个电池温度米样电路的输出端。
[0016]模拟多路开关硬件电路包括24路电池BAT1-BAT24 ;二十四个二极管(第二二极管D2-第二十五二极管D25);第一模拟开关⑶1、第二模拟开关⑶2;第一反相器NOTl ;第二十电阻R20。
[0017]24路电池的每路电池的正极与一个二极管的阳极相连，二极管的阴极与电池电压采样电路的BAT+输入端相连；24路电池的每路电池的负极与电池电压采样电路的BAT-输入端相连；每路电池经过电池电压采样电路的输出端与电池相同编号为AS1-AS24。
[0018]第二十电阻R20的一端分别与第一模拟开关⑶I的引脚1、第二模拟开关⑶2的引脚I相连，另一端作为输出端；第一模拟开关CDl的引脚24、第二模拟开关CD2的引脚24同时接+15V电源。
[0019]第一模拟开关⑶I的引脚12、第二模拟开关⑶2的引脚12同时接地；第一模拟开关⑶I的引脚10、第二模拟开关⑶2的引脚10同时作为A信号输入端；第一模拟开关⑶I的引脚11、第二模拟开关CD2的引脚11同时作为B信号输入端；第一模拟开关CDl的引脚14、第二模拟开关⑶2的引脚14同时作为C信号输入端；第一模拟开关⑶I的引脚13、第二模拟开关⑶2的引脚13同时作为D信号输入端；第二模拟开关⑶2的引脚15通过第一反相器NOTl与第一模拟开关⑶I的引脚15相连；第二模拟开关⑶2的引脚按照引脚9-引脚2，再从引脚23-引脚16的顺序编号为AS1-AS16 ;第一模拟开关(CDl)的引脚按照引脚9-引脚2的顺序编号为AS17-AS24。
[0020]环境温度采样电路包括第九电容C9、第十电容ClO ;第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三滑动电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26 ；第一集成温度传感器Ul ;第一 NPN三极管Q1、第二 NPN三极管Q2。
[0021]第一集成温度传感器Ul的引脚I与第九电容C9的一端相连，同时接+15V电源，第九电容C9的另一端接地；第一集成温度传感器Ul的引脚2分别与第十电容ClO的一端、第七运算放大器LM7的反相输入端相连，第十电容ClO的另一端与第二十二电阻R22的一端相连，同时接+15V电源；第一集成温度传感器Ul的引脚3接地；第一集成温度传感器Ul的引脚4与第二^^一电阻R21的一端相连，第二^^一电阻R21的另一端接地。
[0022]第二十二电阻R22的一端与第九电容C9的一端相连，同时接+15V电源，另一端与第二十三滑动电阻R23的一端相连；第二十三滑动电阻R23的另一端与第二十四电阻R24的一端相连，第二十四电阻R24的另一端接地；第二十三滑动电阻R23的中心抽头与第七运算放大器LM7的同相输入端相连。
[0023]第七运算放大器LM7的同相输入端与第二十三滑动电阻R23的中心抽头相连，反相输入端与第一集成温度传感器Ul的引脚2相连，输出端与第一 NPN三极管Ql的基极相连。
[0024]第二十五电阻R25的一端接+15V电源，另一端分别与第一 NPN三极管Ql的集电极、第二 NPN三极管Q2的集