CN108336793A - 一种电池管理***及其电池包地址识别电路 - Google Patents

一种电池管理***及其电池包地址识别电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于电池检测技术领域，提供了一种电池管理***及其电池包地址识别电路，包括：N个并联的电池地址识别模块；所述电池地址识别模块包括从控模块以及识别电阻；所述识别电阻连接所述从控模块，所述从控模块的接地端接地，所述识别电阻的电源端接供电电源；所述从控模块计算所述识别电阻的电阻值，并根据所述电阻值识别所述电池地址识别模块对应的地址。通过N个并联的电池地址识别模块的从控模块计算与该从控模块连接的识别电阻的电阻值，根据电阻值识别电池地址识别模块对应的电池包的地址，电路简单可靠，实现电池包地址的有效识别，有效地解决了现有技术在识别电池包的地址时，存在电路复杂、可靠性低且存在安全隐患的问题。

Description

一种电池管理***及其电池包地址识别电路
技术领域
本发明属于电池检测技术领域，尤其涉及一种电池管理***及其电池包地址识别电路。
背景技术
随着电池及电池管理技术的进步，电动车已经逐渐普及。为了提高续航里程，电池***通常会将多个电池包的级联或并联。电池管理***需要随时获取多个电池包的状态(荷电状态,单体电池电压，放电电流等)，因此需要准确地识别各个电池包的地址。通常情况是通过一个主控模块控制多个电池包从控模块，主控模块通过控制器局域网络(CAN通讯)发出包含从控模块地址的数据，从控模块判断该数据包含的地址是否与本身的一致决定是否响应。也就是说，每个从控模块必须分配一个对应的地址。
为了识别每个从控模块对应的电池包的地址，现有的电池包地址识别电路通常是通过拨码开关及相关电路，产生高低电平，输入给主控模块的I/O端口，由主控模块读取I/O端口状态作为该从控模块的地址。或者提供一个稳定的直流电源，通过电阻串联形成不同的电压，每个从控模块读取对应的电压，每个电压对应一个地址。又或者由人工通过UI界面手动配置地址并写进电池包从机存储单元。然而上述电池包地址识别电路需要提供稳定的直流电源，且需要多个I/O端口，电路复杂且可靠性低。通过人工设置的方式配置地址，在换电模式下需要人工每次都对电池包的位置信息进行确认并根据位置信息手动配置地址，存在安全隐患且可靠性差。
综上所述，现有技术在识别电池包的地址时，存在电路复杂、可靠性低且存在安全隐患的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池管理***及其电池包地址识别电路，旨在解决现有技术在识别电池包的地址时，存在电路复杂、可靠性低且存在安全隐患的问题。
本发明第一方面提供了一种电池包地址识别电路，应用于电池管理***，包括：N个并联的电池地址识别模块，其中，N为大于1的整数；
所述电池地址识别模块包括从控模块以及识别电阻；
所述识别电阻连接所述从控模块，所述从控模块的接地端接地，所述识别电阻的电源端接供电电源；
所述从控模块计算所述识别电阻的电阻值，并根据所述电阻值识别所述电池地址识别模块对应的地址。
本发明第二方面提供了一种电池管理***，包括主控模块，还包括上述电池包地址识别电路；所述电池包地址识别电路与所述主控模块电连接。
本发明提供的电池管理***及其电池包地址识别电路，通过N个并联的电池地址识别模块的从控模块计算与该从控模块连接的识别电阻的电阻值，根据电阻值识别电池地址识别模块对应的电池包的地址，电路简单可靠，实现电池包地址的有效识别，有效地解决了现有技术在识别电池包的地址时，存在电路复杂、可靠性低且存在安全隐患的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池包地址识别电路的模块结构图；
图2是本发明实施例提供的电池地址识别模块110的电路结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电池地址识别模块110的一种具体电路图；
图4是本发明实施例提供的电池地址识别模块110的另一种具体电路图；
图5是本发明实施例提供的电池地址识别模块110的再一种具体电路图；
图6是本发明实施例提供的电池管理***的模块结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本实施例提供的一种电池包地址识别电路100，其应用于电池管理***10，如图1所示，电池包地址识别电路包括N个并联的电池地址识别模块110，其中，N为大于1的整数。
电池地址识别模块110包括从控模块111以及识别电阻RX。
识别电阻RX连接从控模块111，从控模块111的接地端接地，识别电阻RX的电源端接供电电源VB。
从控模块111计算识别电阻RX的电阻值，并根据电阻值识别电池地址识别模块110对应的地址。
在具体应用中，N个并联的电池地址识别模块110具有相同的电路结构，每个电池地址识别模块110分别对应连接一个电池包。在实际应用中，每一个电池包对应的地址根据识别电阻RX的电阻值进行区分。示例性的，从控模块111计算出的识别电阻RX的电阻值与某一电池包的从机电阻的电阻值相同，作为将该电池包对应的地址分配为该电池地址识别模块110对应的地址。以此类推，通过计算N个电池地址识别模块的N个识别电阻RX的电阻值，就能识别出N个电池地址识别模块对应的地址。
在具体应用中，从控模块111通过获取识别电阻RX的电压参数和电流参数，根据该电压参数和电流参数计算该识别电阻RX的电阻值。从控模块111将计算得到的识别电阻RX的电阻值进行存储，并根据该识别电阻RX的电阻值进行查找匹配，查找与该识别电阻RX的电阻值相同的从机电阻对应的电池包，并将该电池包的地址分配为该电池地址识别模块10的地址。示例性的，1号电池包的从机电阻的电阻值为5Ω，2号电池包的从机电阻的电阻值为8Ω，通过从控模块111计算得到的识别电阻RX的电阻值为5Ω，则将1号电池包的地址匹配为该电池地址识别模块10的地址。
在具体应用中，从控模块111中预存有各个电池包的从机电阻的电阻值列表，在计算得到与之连接的识别电阻RX的电阻值后，将该识别电阻RX的电阻值与电阻值列表中的从机电阻的电阻值进行查找匹配，具体的，当两者的电阻值相同时，即实现匹配。需要说明的是，各个电池包的从机电阻的电阻值均不相同。
在具体应用中，供电电源VB直接由电池提供，无需专门设置稳压模块产生稳定的电压。
图2是本实施例中电池地址识别模块110的电路结构示意图，如图2所示，在一个实施例中，识别电阻RX的第一端为识别电阻RX的电源端。
从控模块111包括：第一电阻R1、第二电阻R2、开关S、模数转换元件U1以及从控芯片U2。
第一电阻R1的第一端与识别电阻RX的第二端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端为从控模块111的接地端，开关S1的第一端与第一电阻R1的第一端连接，开关S1的第二端与第一电阻R1的第二端连接，开关S1的受控端与从控芯片U2的I/O端口连接，模数转换元件U1的第一输入端与第一电阻R1的第一端连接，模数转换元件U1的第二输入端与第二电阻R2的第二端连接，模数转换元件U1的输出端与从控芯片U2的模数转换端口ADC连接。
在具体应用中，上述开关S1为电磁继电器或光耦继电器。上述模数转换元件U1为差分放大器或线性光电耦合器。
结合图2对上述电池地址识别模块110的工作原理进行说明：
从控芯片U2通过I/O端口控制开关S1的闭合和断开。首先，通过I/O端口控制开关S1断开，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第一电压V1，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，再通过I/O端口控制开关S1闭合，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第二电压V2，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，从控芯片根据第一电压V1、第二电压V2、第一电阻R1以及第二电阻R2计算得到识别电阻RX的电阻值。
具体计算公式如下：
因此，通过上述公式(1)能够计算得到识别电阻RX的电阻值，进而识别出电池地址识别模块110对应的地址。
图3示出了上述电池地址识别模块110的一种具体电路，如图3所示，识别电阻RX的第一端为识别电阻RX的电源端。
从控模块111包括：第一电阻R1、第二电阻R2、开关S1、模数转换元件U1以及从控芯片U2。
第一电阻R1的第一端与识别电阻RX的第二端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端为从控模块111的接地端，开关S1的第一端与第一电阻R1的第一端连接，开关S1的第二端与第一电阻R1的第二端连接，开关S1的受控端与从控芯片U2的I/O端口连接，模数转换元件U1的第一输入端与第二电阻R2的第一端连接，模数转换元件U1的第二输入端与第二电阻R2的第二端连接，模数转换元件U1的输出端与从控芯片U2的模数转换端口ADC连接。
在具体应用中，上述开关S1为电磁继电器或光耦继电器。上述模数转换元件U1为差分放大器或线性光电耦合器。
结合图3对上述电池地址识别模块110的工作原理进行说明：
从控芯片U2通过I/O端口控制开关S1的闭合和断开。首先，通过I/O端口控制开关S1断开，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第一电压V1，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，再通过I/O端口控制开关S1闭合，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第二电压V2，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，从控芯片根据第一电压V1、第二电压V2、第一电阻R1以及第二电阻R2计算得到识别电阻RX的电阻值。
具体计算公式如下：
因此，通过上述公式(2)能够计算得到识别电阻RX的电阻值，进而识别出电池地址识别模块110对应的地址。
图4示出了上述电池地址识别模块110的另一种具体电路，如图4所示，识别电阻RX的第一端为识别电阻RX的电源端。
从控模块111包括：第一电阻R1、第二电阻R2、开关S1、模数转换元件U1以及从控芯片U2。
第一电阻R1的第一端与识别电阻RX的第二端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端为从控模块111的接地端，开关S1的第一端与第二电阻R2的第一端连接，开关S1的第二端与第二电阻R2的第二端连接，开关S1的受控端与从控芯片U2的I/O端口连接，模数转换元件U1的第一输入端与第一电阻R1的第一端连接，模数转换元件U1的第二输入端与第二电阻R2的第二端连接，模数转换元件U1的输出端与从控芯片U1的模数转换端口ADC连接。
结合图4对上述电池地址识别模块110的工作原理进行说明：
从控芯片U2通过I/O端口控制开关S1的闭合和断开。首先，通过I/O端口控制开关S1断开，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第一电压V1，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，再通过I/O端口控制开关S1闭合，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第二电压V2，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，从控芯片根据第一电压V1、第二电压V2、第一电阻R1以及第二电阻R2计算得到识别电阻RX的电阻值。
具体计算公式如下：
因此，通过上述公式(3)能够计算得到识别电阻RX的电阻值，进而识别出电池地址识别模块110对应的地址。
图5示出了上述电池识别模块110的再一种具体电路，如图5所示，识别电阻RX的第一端为识别电阻RX的电源端。
从控模块111包括：第一电阻R1、第二电阻R2、开关S1、模数转换元件U1以及从控芯片U2。
第一电阻R1的第一端与识别电阻RX的第二端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端为从控模块111的接地端，开关S1的第一端与第二电阻R2的第一端连接，开关S1的第二端与第二电阻R2的第二端连接，开关S2的受控端与从控芯片U2的I/O端口连接，模数转换元件U1的第一输入端与第一电阻R1的第一端连接，模数转换元件U1的第二输入端与第一电阻R1的第二端连接，模数转换元件U1的输出端与从控芯片U2的模数转换端口ADC连接。
结合图5对上述电池地址识别模块110的工作原理进行说明：
从控芯片U2通过I/O端口控制开关S1的闭合和断开。首先，通过I/O端口控制开关S1断开，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第一电压V1，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，再通过I/O端口控制开关S1闭合，测量此时第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压值获取第二电压V2，并通过模数转换元件U1将测量到的电压值转换成数字信号输入至从控芯片U2中，从控芯片根据第一电压V1、第二电压V2、第一电阻R1以及第二电阻R2计算得到识别电阻RX的电阻值。
具体计算公式如下：
因此，通过上述公式(4)能够计算得到识别电阻RX的电阻值，进而识别
出电池地址识别模块110对应的地址。
图6示出了本发明实施例提供的电池管理***10，如图6所示，电池管理***10包括：包括主控模块200以及电池包地址识别电路100。
电池包地址识别电路100与主控模块200电连接。
在具体应用中，主控模块200根据电池包地址识别电路100识别得到的该电池包地址识别电路100对应的地址后，根据该地址随时获取多个电池包的状态。
本发明实施例提供的电池管理***及其电池包地址识别电路，通过N个并联的电池地址识别模块的从控模块计算与该从控模块连接的识别电阻的电阻值，根据电阻值识别电池地址识别模块对应的电池包的地址，电路简单可靠，实现电池包地址的有效识别，有效地解决了现有技术在识别电池包的地址时，存在电路复杂、可靠性低且存在安全隐患的问题。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包地址识别电路，应用于电池管理***，其特征在于，包括：N个并联的电池地址识别模块，其中，N为大于1的整数；
所述电池地址识别模块包括从控模块以及识别电阻；
所述识别电阻连接所述从控模块，所述从控模块的接地端接地，所述识别电阻的电源端接供电电源；
所述从控模块计算所述识别电阻的电阻值，并根据所述电阻值识别所述电池地址识别模块对应的地址。
2.根据权利要求1所述的电池包地址识别电路，其特征在于，
所述识别电阻的第一端为所述识别电阻的电源端；
所述从控模块包括：第一电阻、第二电阻、开关、模数转换元件以及从控芯片；
所述第一电阻的第一端与所述识别电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端为所述从控模块的接地端，所述开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述开关的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述开关的受控端与所述从控芯片的I/O端口连接，所述模数转换元件的第一输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述模数转换元件的第二输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述模数转换元件的输出端与所述从控芯片的模数转换端口连接。
3.根据权利要求1所述的电池包地址识别电路，其特征在于，
所述识别电阻的第一端为所述识别电阻的电源端；
所述从控模块包括：第一电阻、第二电阻、开关、模数转换元件以及从控芯片；
所述第一电阻的第一端与所述识别电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端为所述从控模块的接地端，所述开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述开关的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述开关的受控端与所述从控芯片的I/O端口连接，所述模数转换元件的第一输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述模数转换元件的第二输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述模数转换元件的输出端与所述从控芯片的模数转换端口连接。
4.根据权利要求1所述的电池包地址识别电路，其特征在于，
所述识别电阻的第一端为所述识别电阻的电源端；
所述从控模块包括：第一电阻、第二电阻、开关、模数转换元件以及从控芯片；
所述第一电阻的第一端与所述识别电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端为所述从控模块的接地端，所述开关的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述开关的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述开关的受控端与所述从控芯片的I/O端口连接，所述模数转换元件的第一输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述模数转换元件的第二输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述模数转换元件的输出端与所述从控芯片的模数转换端口连接。
5.根据权利要求1所述的电池包地址识别电路，其特征在于，
所述识别电阻的第一端为所述识别电阻的电源端；
所述从控模块包括：第一电阻、第二电阻、开关、模数转换元件以及从控芯片；
所述第一电阻的第一端与所述识别电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端为所述从控模块的接地端，所述开关的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述开关的第二端与所述第二电阻的第二端连接，所述开关的受控端与所述从控芯片的I/O端口连接，所述模数转换元件的第一输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述模数转换元件的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述模数转换元件的输出端与所述从控芯片的模数转换端口连接。
6.根据权利要求2至4任意一项所述的电池包地址识别电路，其特征在于，所述开关为电磁继电器。
7.根据权利要求2至4任意一项所述的电池包地址识别电路，其特征在于，所述开关为光耦继电器。
8.根据权利要求2至4任意一项所述的电池包地址识别电路，其特征在于，模数转换元件为差分放大器。
9.根据权利要求2至4任意一项所述的电池包地址识别电路，其特征在于，所述模数转换元件为线性光电耦合器。
10.一种电池管理***，包括主控模块，其特征在于，所述电池管理***还包括如权利要求1至9任意一项所述的电池包地址识别电路；
所述电池包地址识别电路与所述主控模块电连接。
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