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专利名称：一种动力电池检测电路及芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动力电源技术领域，尤其涉及一种动力电池检测电路及芯片。
背景技术：
目前，新能源汽车已成为世界关注的高科技产业，新能源汽车行业将面临最佳发展机遇期，而动力电池如锂电池等是新能源汽车理想的动力电源，因此，动力电池是新能源汽车的重要组成部分。动力电池的过充过放严重地影响了动力电池的可靠性,动态采集动力电池的参数是改善电池性能的重要途径。然而，现有技术中并没有动态采集动力电池参数的产品。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种动力电池检测电路及芯片，用以解决现有技术没有动态采集动力电池参数的产品，从而无法动态采集动力电池的参数的问题，其技术方案如下一种动力电池检测电路，包括将动力电池的充、放电电流转换成与所述动力电池的充、放电电流成比例的第一电压输出信号的电流检测单元；将动力电池的端电压转换成与所述动力电池的端电压成比例的第二电压输出信号的电压检测单元；将动力电池的温度转换成与所述动力电池的温度成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。所述电流检测单元包括霍尔电流传感器、电流/电压转换器和第一限流电阻；所述霍尔电流传感器的第一输入端与电池的正端连接，所述霍尔电流传感器的第二输入端与所述电压检测单元连接，所述霍尔电流传感器的输出端与所述电流/电压转换器的第一输入端连接，所述电流/电压转换器的第二输入端与基准电压源的输出端连接，所述第一限流电阻的一端与所述电流/电压转换器的第一输入端连接，所述第一限流电阻的另一端与所述电流/电压转换器的输出端连接。所述电压检测单元包括第二限流电阻、光电耦合器和输出电阻；所述第二限流电阻的一端与所述电流检测单元连接，所述第二限流电阻的另一端与所述光电耦合器的第一输入端连接，所述光电耦合器的第二输入端与电池的负端连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述输出电阻连接，所述光电耦合器的第二输出端与基准电压源连接。所述温度检测单元包括热敏电阻、运算放大器和采样电阻；所述采样电阻的一端与基准电压源的输出端连接，所述采样电阻的另一端与所述运算放大器的负相输入端连接，所述运算放大器的正相输入端接地，所述热敏电阻的一端与所述运算放大器的负相输入端连接，所述热敏电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接。所述动力电池检测电路还包括与所述电流检测单元相连、将所述电流检测单元输出的第一电压输出信号转化成与所述第一电压信号对应的第一频率，与所述电压检测单元相连、将所述电压检测单元输出的第二电压输出信号转换成与所述第二电压信号对应的第二频率，和与所述温度检测单元相连、将所述温度检测单元输出的第三电压输出信号转换成与所述第三电压信号对应的第三频率的多通道电压/频率转换器。所述动力电池检测电路还包括与所述电流检测单元相连、将所述电流检测单元输出的第一电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与所述电压检测单元相连，将所述电压检测单元输出的第二电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与所述温度检测单元相连、将所述温度检测单元输出的第三电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号的中央处理器。一种动力电池检测芯片，嵌入动力电池内部,封装有上述的动力电池检测电路。本实用新型提供的动力电池检测电路及芯片，通过电流检测单元将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元，通过电压检测单元将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元，通过温度检测单元将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。通过本实用新型提供的 动力电池检测电路及芯片，实现了对动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。此外，本实用新型提供的动力电池检测电路及芯片还将采集的模拟量转换成数字量，也可将采集的信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，因此，满足了不同用户的需求。

图I为本实用新型实施例一提供的动力电池检测电路的结构示意图；图2为本实用新型实施例一提供的动力电池检测电路的具体结构图；图3为本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路的结构示意图；图4为本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路的具体结构图；图5为本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路的结构示意图；图6为本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路的具体结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例一本实用新型实施例一提供了一种动力电池检测电路，图I为该动力电池检测电路的结构示意图，包括将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元1，将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元2，和将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元3。图2为本实用新型实施例一提供的动力电池检测电路的具体结构图，其中，电流检测单元I包括霍尔电流传感器SJ、电流/电压转换器Al和第一限流电阻Rim。霍尔电流传感器SJ的第一输入端与电池的正端(图中的P+端)连接，霍尔电流传感器SJ的第二输入端与电压检测电路2连接，霍尔电流传感器SJ的输出端与电流/电压转换器Al的第一输入端连接，电流/电压转换器Al的第二输入端与基准电压源Vref的输出端连接,第一限流电阻Rim的一端与电流/电压转换器Al的第一输入端连接，第一限流电阻Rim的另一端与电流/电压转换器Al的输出端连接。图2中的Vl即为基准电压源，与其连接的Rim为第三限流电阻，起限流保护作用。霍尔电流传感器SJ将电池的充、放电 电流转换成毫安级的电流，电流/电压转换器Al将霍尔电流传感器SJ输出的电流转换成与电池的充、放电电流成比例的第一电压输出信号。第一限流电阻Rim起限流保护作用。其中，电压检测单元2包括第二限流电阻Rin、光电耦合器AU和输出电阻Rout。第二限流电阻Rin的一端与霍尔电流传感器SJ的第二输入端连接，且引出多个嵌入式接线端子(图中的PJ端子)，第二限流电阻Rin的另一端与光电耦合器AU的第一输入端连接，光电稱合器AU的第二输入端与电池的负端(图中的P-端)连接，光电稱合器AU的第一输出端与输出电阻Rout连接，光电耦合器AU的第二输出端与基准电压源Vref连接。光电稱合器AU包括发光源和受光器,本实施例中的发光源为发光二极管,受光器为光敏三级管，此时，第二限流电阻Rin的另一端与光电稱合器AU的发光二极管的输入端连接，发光二极管的输出端与电池的负端(图中的P-端)连接，光敏三级管的源极与基准电压源Vref连接，漏极与输出电阻Rout连接。动力电池的端电压通过第二限流电阻Rin在光电耦合器AU的输入端加电信号，光电稱合器AU的输入端加电信号使发光器发出光线,受光器接受光线之后产生光电流,光电流从光电I禹合器AU的输出端流出，光电I禹合器AU的输出的光电流作用于输出电阻Rout上，输出与动力电池的端电压成比例的第二电压输出信号。其中，温度检测单元3包括采样电阻Rs、热敏电阻RT和运算放大器A2。采样电阻Rs的一端与基准电压源Vref连接，采样电阻Rs的另一端与运算放大器A2的反相输入端连接，运算放大器A2的同相输入端接地，热敏电阻RT的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，热敏电阻RT的另一端与运算放大器A2的输出端连接。温度检测单元中的热敏电阻RT的电阻值的变化量与温度的变化成正比，热敏电阻RT经采样电阻Rs和运算放大器A2转换后输出与温度成比例的第三电压输出信号。本使用新型实施例一提供的动力电池检测电路，通过电流检测单元将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元，通过电压检测单元将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元，通过温度检测单元将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。通过本实用新型提供的动力电池检测电路，实现了对动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。实施例二本实用新型实施例二提供了一种动力电池检测电路，图3为该动力电池检测电路的结构示意图。本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路除了包括实施例一中的电流检测单元I、电压检测单元2和温度检测单元3以外，还包括与电流检测单元I相连、将电流检测单元I输出的第一电压输出信号转化成与其对应的第一频率，与电压检测单元2相连、将电压检测单元2输出的第二电压信号转换成与其对应的第二频率，和与温度检测单元3相连、将所述温度检测单元3输出的第三电压信号转换成与其对应的第三频率的多通道电压/频率转换器4。图4为本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路的具体结构图，其中，电流检测单元I的电流/电压转换器Al的输出端与多通道电压/频率转换器V/F的输入端连接，电压检测单兀2的输出电阻Rout的一端与光电I禹合器AU的第一输出端连接,输出电阻Rout的另一端与多通道电压/频率转换器V/F的输入端连接，温度检测单元3的运算放大器A2的输出端与多通道电压/频率转换器V/F的输入端连接。此外，多通道电压/频率转换器V/F还设置有两个输入端，其中一个接电源Vcc，另一个接地Gnd。
·[0034]本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路，通过电流检测单元将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元，通过电压检测单元将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元，通过温度检测单元将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。本实用新型实施例二提供的动力电池检测电路，实现了对动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。此外，本实用新型提供的动力电池检测电路还将采集的模拟量转换成数字量，满足了不同用户的需求，扩展了动力电池检测电路的应用范围。实施例三本实用新型实施例三提供了一种动力电池检测电路，图5为该动力电池检测电路的结构示意图。本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路除了包括实施例一中的电流检测单元I、电压检测单元2和温度检测单元3以外，还包括与电流检测单元I相连、将电流检测单元I输出的第一电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与电压检测单元2相连、将电压检测单元2输出的第二电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与温度检测单元3相连、将温度检测单元3输出的第三电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号的中央处理器5。图6为本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路的具体结构图，其中，电流检测单元I的电流/电压转换器Al的输出端与中央处理器MCU的输入端连接，电压检测单兀2的输出电阻Rout的一端与光电I禹合器AU的第一输出端连接,输出电阻Rout的另一端与中央处理器MCU的输入端连接，温度检测单元3的运算放大器A2的输出端与中央处理器MCU的输入端连接。此外，中央处理器MCU还设置有两个输入端，其中一个接电源Vcc，另一个接地Gnd0本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路，通过电流检测单元将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元，通过电压检测单元将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元，通过温度检测单元将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。本实用新型实施例三提供的动力电池检测电路，实现了对动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。此外，本实用新型提供的动力电池检测电路通过中央处理器MCU将采集的电流、电压和温度信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，方便了用户组成网络与电池系统进行信号交换，满足了不同用户的需求，扩展了动力电池检测电路的应用范围。实施例四本实用新型实施例四提供了一种动力电池检测芯片，该动力电池检测芯片封装有动力电池检测电路,该动力电池检测电阻可以为实施例一中的检测电路,也可以是实施例二中的检测电路，还可以是实施例三中的检测电路。本实用新型实施例四提供的动力电池检测芯片嵌入在动力电池的内部，实时采集动力电池的电流、电压和温度。本实用新型实施例四提供的动力电池检测芯片，实现了对动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种动力电池检测电路，其特征在于，包括 与所述动力电池串联，将动力电池的充、放电电流转换成与所述动力电池的充、放电电流成比例的第一电压输出信号的电流检测单元； 与所述动力电池并联，将动力电池的端电压转换成与所述动力电池的端电压成比例的第二电压输出信号的电压检测单元； 设置于所述动力电池的内部，将动力电池的温度转换成与所述动力电池的温度成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。
2.根据权利要求I所述的动力电池检测电路，其特征在于，所述电流检测单元包括霍尔电流传感器、电流/电压转换器和第一限流电阻； 所述霍尔电流传感器的第一输入端与电池的正端连接，所述霍尔电流传感器的第二输入端与所述电压检测单元连接，所述霍尔电流传感器的输出端与所述电流/电压转换器的第一输入端连接，所述电流/电压转换器的第二输入端与基准电压源的输出端连接，所述第一限流电阻的一端与所述电流/电压转换器的第一输入端连接，所述第一限流电阻的另一端与所述电流/电压转换器的输出端连接。
3.根据权利要求I或2所述的动力电池检测电路，其特征在于，所述电压检测单元包括第二限流电阻、光电耦合器和输出电阻； 所述第二限流电阻的一端与所述电流检测单元连接，所述第二限流电阻的另一端与所述光电耦合器的第一输入端连接，所述光电耦合器的第二输入端与电池的负端连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述输出电阻连接，所述光电耦合器的第二输出端与所述基准电压源的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的动力电池检测电路，其特征在于，所述温度检测单元包括热敏电阻、运算放大器和采样电阻； 所述采样电阻的一端与所述基准电压源的输出端连接，所述采样电阻的另一端与所述运算放大器的负相输入端连接，所述运算放大器的正相输入端接地，所述热敏电阻的一端与所述运算放大器的负相输入端连接，所述热敏电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接。
5.根据权利要求I所述的动力电池检测电路，其特征在于，还包括与所述电流检测单元相连、将所述电流检测单元输出的第一电压输出信号转化成与所述第一电压信号对应的第一频率，与所述电压检测单元相连、将所述电压检测单元输出的第二电压输出信号转换成与所述第二电压信号对应的第二频率，和与所述温度检测单元相连、将所述温度检测单元输出的第三电压输出信号转换成与所述第三电压信号对应的第三频率的多通道电压/频率转换器。
6.根据权利要求I所述的动力电池检测电路，其特征在于，还包括与所述电流检测单元相连、将所述电流检测单元输出的第一电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与所述电压检测单元相连，将所述电压检测单元输出的第二电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号，与所述温度检测单元相连、将所述温度检测单元输出的第三电压输出信号转换成I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号的中央处理器。
7.一种动力电池检测芯片，其特征在于，嵌入于动力电池内部，封装有如权利要求1-6中任意一项所述·的动力电池检测电路。
专利摘要本实用新型提供了一种动力电池检测电路，包括将电池的充、放电电流转换成与其成比例的第一电压输出信号的电流检测单元；将电池的端电压转换成与其成比例的第二电压输出信号的电压检测单元；将电池的温度转换成与其成比例的第三电压输出信号的温度检测单元。本实用新型提供的动力电池检测电路实现了动力电池参数的动态采集，采集的参数为改善动力电池性能提供了重要依据。此外，为了满足不同用户的需求，本实用新型提供的动力电池检测电路还包括多通道电压/频率转换器或将采集的信号转换为I2C总线信号、RS485通讯信号和/或CAN通讯信号的中央处理器。本实用新型还提供了一种嵌入动力电池内部、封装有上述动力电池检测电路的芯片。
文档编号G01R31/36GK202748464SQ20122018673
公开日2013年2月20日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者杨晓军 申请人:杨晓军