一种电池管理系统内温度测量装置的制作方法

专利查询2022-6-7  140



1.本实用新型涉及电池保护装置领域,尤其涉及一种电池管理系统内温度测量装置。


背景技术:

2.众所周知电池管理系统是新能源汽车的核心零部件之一,电池在使用过程中存在过温、过冷、过欠压、过流、过湿等风险,一旦在上述情况下工作,其寿命会急剧下降。其中,温度参数尤为重要,因为电池在过温状态下极易发生燃烧、爆炸等重大安全问题。因此,为确保电池使用安全、性能良好,延长电池使用寿命,应该对电池进行合理有效的温度监控管理,并根据情况对电池工作状态进行控制。
3.当前的电池温度采集产品可能存在采集密度不足的问题,即电池组内温度测量点数量较少。为解决上述问题,本实用新型提供一种电池管理系统内温度测量装置,解决上述问题。


技术实现要素:

4.本实用新型所要解决的技术问题在于,当前的电池温度采集产品可能存在采集密度不足的问题,即电池组内温度测量点数量较少,所以提供一种电池管理系统内温度测量装置,所述电池管理系统内温度测量装置包括:
5.电源电路、can总线收发器、微处理器、温度采集电路和多个电池温度采集接口,所述电源电路用于给所述can总线收发器、所述微处理器、所述温度采集电路和多个所述电池温度采集接口提供电源,所述微处理器同时与所述温度采集电路和所述can总线收发器电连接,多个所述电池温度采集接口均与所述温度采集电路电连接。
6.进一步地,所述电源电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第一稳压器,所述第一电容的一端同时与所述温度采集电流、所述微处理器的第二引脚、所述can总线收发器和所述第一稳压器的第七引脚电连接,另一端同时与所述微处理器的第三引脚、所述第一稳压器的第二引脚、所述can总线收发器、所述第四电容、所述第三电容、所述第二电容和地电连接,所述第二电容的一端同时与外部供电正极和所述第一稳压器的第八引脚电连接,另一端与外部供电负极、第三电容、第四电容、所述can总线收发器、所述微处理器的第三引脚和地电连接,所述第三电容的一端与所述第一稳压器的第五引脚电连接,另一端与外部供电负极、所述第二电容、所述第四电容、所述can总线收发器、所述微处理器的第三引脚和地电连接,所述第四电容的一端与所述第一稳压器的第四引脚电连接,另一端与所述第三电容、所述第二电容、外部供电负极、所述微处理器的第三引脚和地电连接,所述第一稳压器的第八引脚同时与所述第二电容外部供电正极电连接,所述第一稳压器的第五引脚和所述第三电容电连接,所述第一稳压器的第四引脚与所述第四电容电连接,所述第一稳压器的第二引脚和所述第四电容、第三电容、第二电容、外部供电负极、所述can总线收发器、所述微处理器的第三引脚和地电连接,所述第一稳压器的第七引脚同时与所述
温度采集电路、所述can总线收发器和所述微处理器的第二引脚电连接,所述第一稳压器的第三引脚、第六引脚和第一引脚空接。
7.进一步地,所述can总线收发器为can总线收发模块,所述can总线收发模块的第六引脚和外部can_l引线电连接,所述can总线收发模块的第七引脚和外部can_h引线电连接,所述can总线收发模块的第一引脚和所述微处理器的第十三引脚电连接,所述can总线收发模块的第四引脚和所述微处理器的第十四引脚电连接,所述can总线收发模块的第二引脚同时和所述第一稳压器的第二引脚、所述第四电容、所述第三电容、所述第二电容、所述外部供电负极、所述微处理器的第三引脚、所述第一电容和地电连接,所述can总线收发模块的第三引脚和所述第一稳压器的第七引脚、所述第一电容、所述微处理器的第二引脚和所述温度采集电路电连接。
8.进一步地,所述微处理器的第十七引脚、第十八引脚、第三十一引脚和第三十二引脚同时与所述温度采集电路电连接。
9.进一步地,所述温度采集电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和温度采集模块,所述温度采集模块的第一引脚同时与所述第四电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第三引脚和所述微处理器的第三十一引脚电连接,所述温度采集模块的第五引脚同时与所述第三电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第七引脚接地,所述温度采集模块的第九引脚和所述微处理器的第十八引脚电连接,所述温度采集模块的第十一引脚同时与所述第二电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第十三引脚和所述微处理器的第三十二引脚电连接,所述温度采集模块的第十五引脚同时与所述第一电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第二引脚同时与第五电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第四引脚同时与所述第六电阻和电池温度采集接口,所述温度采集模块的第六引脚和第八引脚同时接地,所述温度采集模块的地市引脚与所述微处理器的第十七引脚电连接,所述温度采集模块的第十二引脚同时与所述第七电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第十四引脚同时与所述第八电阻和电池温度采集接口电连接,所述温度采集模块的第十六引脚同时与所述位处理器的第二引脚、所述第一电容和所述第一电阻电连接。
10.进一步地,所述电池温度采集接口包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻,所述第九电阻的一端与所述第一电阻电连接,所述第十电阻的一端与所述第二电阻电连接,所述第十一电阻的一端与所述第三电阻电连接,所述第十二电阻的一端与所述第四电阻电连接,所述第十三电阻的一端与所述第五电阻电连接,所述第十四电阻的一端与所述第六电阻电连接,所述第十五电阻与所述第七电阻电连接,所述第十六电阻与所述第八电阻电连接,所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻同时接地。
11.进一步地,所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻均为热敏电阻。
12.进一步地,所述第一稳压器型号为l4988。
13.进一步地,所述can总线收发模块型号为tja1051。
14.进一步地,所述微处理器的型号为mc9s08dz 32。
15.实施本实用新型,具有如下有益效果:
16.1.本实用新型可以通过不同温度采集模块的替换,增加温度测量的管脚,结构灵活,扩展性强,专门为电池的安全而设计,有助于提高电池的安全性和使用寿命。
附图说明
17.图1是本实用新型的电路结构图;
18.图2是本实用新型电源电路的电路结构图;
19.图3是本实用新型can总线收发器的电路结构图;
20.图4是本实用新型微处理器的封装图;
21.图5是本实用新型温度采集电路和电池温度采集接口的电路结构图。
具体实施方式
22.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
23.请参阅说明书附图1,本实施例中所要解决的技术问题在于,当前的电池温度采集产品可能存在采集密度不足的问题,即电池组内温度测量点数量较少,所以提供一种电池管理系统内温度测量装置,电池管理系统内温度测量装置包括:
24.电源电路、can总线收发器、微处理器、温度采集电路和多个电池温度采集接口,电源电路用于给can总线收发器、微处理器、温度采集电路和多个电池温度采集接口提供电源,微处理器同时与温度采集电路和can总线收发器电连接,多个电池温度采集接口均与温度采集电路电连接。
25.电源电路包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4和第一稳压器,第一电容c1的一端同时与温度采集电流、微处理器的第二引脚、can总线收发器和第一稳压器的第七引脚电连接,另一端同时与微处理器的第三引脚、第一稳压器的第二引脚、can总线收发器、第四电容c4、第三电容c3、第二电容c2和地电连接,第二电容c2的一端同时与外部供电正极和第一稳压器的第八引脚电连接,另一端与外部供电负极、第三电容c3、第四电容c4、can总线收发器、微处理器的第三引脚和地电连接,第三电容c3的一端与第一稳压器的第五引脚电连接,另一端与外部供电负极、第二电容c2、第四电容c4、can总线收发器、微处理器的第三引脚和地电连接,第四电容c4的一端与第一稳压器的第四引脚电连接,另一端与第三电容c3、第二电容c2、外部供电负极、微处理器的第三引脚和地电连接,第一稳压器的第八引脚同时与第二电容c2外部供电正极电连接,第一稳压器的第五引脚和第三电容c3电连接,第一稳压器的第四引脚与第四电容c4电连接,第一稳压器的第二引脚和第四电容c4、第三电容c3、第二电容c2、外部供电负极、can总线收发器、微处理器的第三引脚和地电连接,第一稳压器的第七引脚同时与温度采集电路、can总线收发器和微处理器的第二引
脚电连接,第一稳压器的第三引脚、第六引脚和第一引脚空接。
26.can总线收发器为can总线收发模块,can总线收发模块的第六引脚和外部can_l引线电连接,can总线收发模块的第七引脚和外部can_h引线电连接,can总线收发模块的第一引脚和微处理器的第十三引脚电连接,can总线收发模块的第四引脚和位处理器的第十四引脚电连接,can总线收发模块的第二引脚同时和第一稳压器的第二引脚、第四电容c4、第三电容c3、第二电容c2、外部供电负极、微处理器的第三引脚、第一电容c1和地电连接,can总线收发模块的第三引脚和第一稳压器的第七引脚、第一电容c1、微处理器的第二引脚和温度采集电路电连接。
27.微处理器的第十七引脚、第十八引脚、第三十一引脚和第三十二引脚同时与温度采集电路电连接。
28.温度采集电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和温度采集模块,温度采集模块的第一引脚同时与第四电阻r4和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第三引脚和微处理器的第三十一引脚电连接,温度采集模块的第五引脚同时与第三电阻r3和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第七引脚接地,温度采集模块的第九引脚和微处理器的第十八引脚电连接,温度采集模块的第十一引脚同时与第二电阻r2和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第十三引脚和微处理器的第三十二引脚电连接,温度采集模块的第十五引脚同时与第一电阻r1和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第二引脚同时与第五电阻r5和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第四引脚同时与第六电阻r6和电池温度采集接口,温度采集模块的第六引脚和第八引脚同时接地,温度采集模块的地市引脚与微处理器的第十七引脚电连接,温度采集模块的第十二引脚同时与第七电阻r7和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第十四引脚同时与第八电阻r8和电池温度采集接口电连接,温度采集模块的第十六引脚同时与位处理器的第二引脚、第一电容c1和第一电阻r1电连接。
29.电池温度采集接口包括第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16,第九电阻r9的一端与第一电阻r1电连接,第十电阻r10的一端与第二电阻r2电连接,第十一电阻r11的一端与第三电阻r3电连接,第十二电阻r12的一端与第四电阻r4电连接,第十三电阻r13的一端与第五电阻r5电连接,第十四电阻r14的一端与第六电阻r6电连接,第十五电阻r15与第七电阻r7电连接,第第十六电阻r16与第八电阻r8电连接,第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16同时接地。
30.第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16均为热敏电阻。第一稳压器型号为l4988。can总线收发模块型号为tja1051。微处理器的型号为mc9s08dz 32。温度采集模块为多路开关器,型号为74hc4052d,其选择可以根据实际需求进行跟换
31.本实施例工作原理:
32.本实用新型为一种基于标准应用的可扩展系统,标准应用可采集的温度点数量为8个,扩展应用可根据需求扩展至多达40个。标准应用下使用一个多路开关器(74hc4052d),含有两组开关,每组可以将4个温度通道分别接入至1个输出端,这样系统就可以将8个温度
通道分别接入至微控制器的2个采集管脚,使微控制器实现通过2个采集管脚分别测量8个温度通道的目的。对于多于8个温度通道的需求,只需增加多个多路开关器并接入微控制器的其他温度采集管脚即可满足,微控制器可用于温度测量的管脚多达10个,因此可扩展至多达40个温度采集通道。
33.本实用新型控制的具体步骤为:1)微处理器通过控制温度采集电路的多路开关器(74hc4052d)切换温度通道1~4;2)微处理器采集温度通道管脚的数据; 3)微处理器根据温度数据和对应管脚计算当前通道的温度值;4)微处理器通过can总线发送温度数据,进行电池安全预警,必要时切断电池输出,达到保护电池,延长电池寿命的目的。
34.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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