分离式电池管理系统和后备电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种分离式电池管理系统和后备电源。
【背景技术】
[0002]在通信基站和新能源产品等领域，都需要使用后备电源。锂离子电池和铁电池在后备电源领域得到了越来越多的推广和应用，逐步呈现取代原始的笨重的铅酸电池的趋势。电池管理系统作为锂离子电池必备的管理系统，对应的电子电路方案也日新月异，终端用户对电池管理系统智能性、稳定性以及采样精确度等要求也越来越高。
[0003]在后备电源中，一般通过分离式电池管理系统的采样模块采集各电池组的电压。采样模块需与电池组按照预定的关系一一对应，从而能够方便将所采集到的电压与各个电池组对应。在实际的安装过程中，将米样模块未正确地与电池组对应的情况称为混插。在有些后备电源中，混插的情况是不允许出现的，因此对于安装人员来说，安装时应特别注意接线顺序，安装过程耗时费力，非常不便。在有些后备电源中，虽然能够允许混插，但在采集电池组的电压时，需要人为检查混插情况，以便确定每个电池组在电池包中的位置，从而将所采集到的电压与各个电池组一一对应。人为检查混插情况无疑是不方便的，对于后备电源的维护比较困难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种分离式电池管理系统，能够判断出每个电池组在电池包中的位置，方便了后备电源的安装和维护。
[0005]本实用新型的第二个目的在于提出一种后备电源。
[0006]根据本实用新型第一方面实施例的分离式电池管理系统，包括:N个采样模块，所述N个采样模块中的每个采样模块通过采样线与动力电池包中的一个电池组热插拔连接，所述每个采样模块采样与其相连的电池组的参考地电压，其中，所述动力电池包包括N个串联连接的电池组，N为大于I的整数；电压判定模块，所述电压判定模块具有N个输入端和判定电压输出端，且包括N个二极管和N个分压电阻，所述N个二极管的阳极作为所述N个输入端，所述N个输入端对应与所述N个采样模块相连，所述N个分压电阻的一端与所述N个二极管的阴极对应相连，所述N个分压电阻的另一端连接在一起，根据所述采样线与电池组之间不同的连接关系，所述N个采样模块分别采样的电池组的参考地电压生成不同的电压信号，经N个分压电阻后，所述电压判定模块的判定电压输出端会输出不同的判定电压;处理器，所述处理器与所述判定电压输出端相连，所述处理器根据所述相应的判定电压识别所述采样线与电池组之间是否发生混插以判定每个电池组在所述动力电池包中的位置。
[0007]根据本实用新型的分离式电池管理系统，通过电压判定模块对N个采样模块所采集的N个电池组的参考地电压进行处理，得到判定电压，处理器根据判定电压识别出采样线与电池组之间的混插情况，从而能够判断出每个电池组在电池包中的位置。由此，可避免安装时对采样线与电池组间对应关系的严格要求，并可避免采集电压时人为检查混插情况，从而能够使电池管理系统与电池包的安装和维护变得简单方便。
[0008]根据本实用新型第二方面实施例的后备电源，包括根据本实用新型第一方面实施例的分尚式电池管理系统。
[0009]根据本实用新型的后备电源，通过电压判定模块对N个采样模块所采集的N个电池组的参考地电压进行处理，得到判定电压，处理器根据判定电压识别出采样线与电池组之间的混插情况，从而能够判断出每个电池组在电池包中的位置。由此，可避免安装时对采样线与电池组间对应关系的严格要求，并可避免采集电压时人为检查混插情况，从而能够使后备电源的安装和维护变得简单方便。
[0010]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0011]图1为根据本实用新型的分离式电池管理系统的结构框图；
[0012]图2为根据本实用新型的电压判定模块的电路图；
[0013]图3为根据本实用新型的分离式电池管理系统的结构示意图；
[0014]图4为根据本实用新型另一个实施例的分离式电池管理系统的结构示意图；
[0015]图5为根据本实用新型另一个实施例的分离式电池管理系统的结构框图；
[0016]图6为根据本实用新型又一个实施例的分离式电池管理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0018]下面结合附图描述本实用新型的分离式电池管理系统和后备电源。
[0019]图1为根据本实用新型的分离式电池管理系统的结构框图。
[0020]如图1所示，本实用新型的分离式电池管理系统，包括:N个采样模块10、电压判定模块20和处理器30。
[0021]其中，N个采样模块10中的每个采样模块10通过采样线与动力电池包中的一个电池组热插拔连接，每个采样模块10采样与其相连的电池组的参考地电压，其中，动力电池包包括N个串联连接的电池组，N为大于I的整数。
[0022]电压判定模块20具有N个输入端和判定电压输出端，且包括N个二极管和N个分压电阻，N个二极管的阳极作为N个输入端，N个输入端对应与N个采样模块相连，N个分压电阻的一端与N个二极管的阴极对应相连，N个分压电阻的另一端连接在一起，根据采样线与电池组之间不同的连接关系，N个采样模块分别采样的电池组的参考地电压生成不同的电压信号，经N个分压电阻后，电压判定模块的判定电压输出端会输出不同的判定电压。在本实用新型中，N个分压电阻的阻值可各不相同，从而能够根据采样线与电池组之间不同的的连接关系而生成不同的电压信号。
[0023]图2为根据本实用新型的电压判定模块的电路图，为便于示例，在图2中N取4。如图2所示，在本实用新型中，电压判定模块20还可包括:MOS管Q、放大器OP以及并联的第三电阻R3和第一电容C。其中，MOS管的漏极与连接在一起的N个分压电阻的另一端相连;放大器的负输入端与MOS管的源极相连，放大器的正输入端与参考电压提供单元Uv相连，放大器的输出端通过第一电阻Rl与处理器相连，其中，参考电压提供单元Uv中的参考电源VDDA通过第二电阻R2与MOS管的栅极相连;并联的第三电阻R3和第一电容C连接在放大器的负输入端与放大器的输出端之间。其中，参考电压提供单元Uv还可包括第五电阻R5和第六电阻R6，其中，第五电阻R5的一端与参考电源相连;第六电阻R6的一端与第五电阻R5的另一端相连，第六电阻R6的一端与第五电阻R5的另一端之间具有第一节点，第一节点与放大器OP的正输入端相连，第六电阻R6的另一端接地。
[0024]此外，如图2所示，电压判定模块20还可包括稳压管ZD和第四电阻R4，其中，稳压管ZD的阳极与MOS管Q的源极相连，稳压管ZD的阴极与所述MOS管Q的栅极相连，第四电阻R4与稳压管ZD并联。
[0025]处理器30与判定电压输出端相连，处理器30根据相应的判定电压识别采样线与电池组之间是否发生混插以判定每个电池组在动力电池包中的位置。
[0026]将图2所示的电压判定模块分别与N个采样模块10和处理器20相连接，可构成图3所示的根据本实用新型的分离式电池管理系统的结构示意图。如图3所示，每个电池组BQ可包括多个串联的电池单体CELL ο仍以N取4为例，电压判定模块20的四个输入端i 1、i 2、i 3和i4分别输入采样模块所采集的对应电池组的参考地电压Vil、Vi2、Vi3和Vi4。在本实用新型中，4个分压电阻的阻值可各不相同，因此，在MOS管Q的漏极处，四个输入端的电压信号可分别变为￡1#11、13*￥12、(^￥13和(1*￥14，其中，a、b、c和d的值各不相同。在将a*Vil、b*Vi2、c*Vi3和d*Vi4四个电压信号经过MOS管Q和放大器的拟合后，可得到判定电压Vol。
[0027]如果采样线与电池组之间发生混插，以图4的混插情况为例，则电压判定模块20的四个输入端i 1、i 2、i3和i4分别输入采样模块所采集的对应电池组的参考地电压Vi4、Vi 1、￥12和￥13，因此，在腸5管0的漏极处，四个输入端的电压信号可分别变为&*￥14、13*￥11、(^乂12和(1*￥丨3，在将￡1#丨1、13#丨2、(^￥丨3和(1*￥丨4四个电压信号经过顯3管0和放大器的拟合后，可得到判定电压￥02。应当理解，由于￡1*￥11、13*￥12、(^￥13和(1*￥14四个电压信号相对于a*Vil、b*Vi2、c*Vi3和d*Vi4发生了变化，因此判定电