一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路的制作方法

本发明涉及储能系统，具体的说是一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路。

背景技术：

1、在现有户用储能电池系统中，电池充放电回路电流的精准采集是电池管理系统（bms）实现电量估算、充放电控制、安全保护及电芯均衡的核心基础。目前行业内主流户用储能产品的电池电流采集方式，普遍采用在bms主板上布设多颗采样电阻并联的分流采样方案，通过多采样电阻并联分摊回路大电流，并采集采样电阻两端电压差分信号换算得到回路实时电流，其电路图如图1所示。

2、基于多采样电阻并联的核心电路架构，受限于pcb布线空间、产品结构布局、生产工艺适配等实际工程因素，行业内衍生出两种常规pcb布局方案，具体如图2、图3所示，成为目前户用储能bms电流采样电路的通用设计方案。该类并联采样结构能够有效分摊储能系统大充放电电流，降低单颗采样电阻的负载压力，具备成本低、适配性强、易于批量生产的优势，被广泛应用于中低端及通用型户用储能设备中。

3、但经过批量生产与长期整机工况验证，上述两种传统pcb布局方案均存在固有技术缺陷，无法从根本上消除生产、装配、物料及工况环境带来的各类误差，存在明显的技术局限性。首先，采样电阻本身存在批量物料离散性，同规格采样电阻存在固有阻值公差，多电阻并联状态下无法实现理论完全均流；其次，两种常规布局方案难以实现各采样支路pcb走线长度、铜箔宽度、过孔数量、布线阻抗的完全一致，各并联采样支路天然存在阻抗差异，进一步加剧分流不均问题。

4、同时，户用储能产品整机结构紧凑，bms板布局需避让功率器件、安规间距、电磁兼容等设计要求，多数场景下pcb布局无法实现完全对称的均流设计，支路电流偏差问题被进一步放大。除此之外，生产焊接工艺偏差、器件装配应力、整机锁附形变、工况温升漂移等多重因素会产生叠加误差，导致各采样电阻分流一致性持续劣化，最终造成bms系统电流采样精度大幅下降。

5、电流采样精度失准会对整个储能电池系统的控制逻辑及整机性能产生致命负面影响。一方面，精准的回路电流数据是bms系统soc电量积分估算、电芯均衡控制、充放电倍率调节的核心依据，电流采集偏差会直接导致软件算法参数失真，出现电量估算漂移、电芯均衡失效、充放电控制逻辑错乱等问题；另一方面，采样精度不足会引发系统过流保护误触发或漏触发，降低储能系统运行稳定性与安全性。

6、更为关键的是，长期的电流采样偏差会导致电池充放电管控失准，造成电芯过充、过放、超倍率循环等异常工况，加速锂电池活性材料衰减、锂析出及内阻上升，大幅加剧电芯一致性劣化速度，最终直接降低储能电池的有效容量与循环使用寿命，导致整机实际输出性能、储能利用率无法达到设计标称指标，严重影响户用储能产品的使用体验与产品可靠性。

7、综上，现有户用储能bms多电阻并联电流采样的常规pcb布局方案，无法解决多维度误差叠加导致的采样精度缺陷，存在采样一致性差、系统控制精度低、电池寿命衰减快、整机可靠性不足等技术痛点，难以满足现阶段户用储能设备高精度采样、长寿命、高稳定的应用需求，因此亟需提出一种新的采样电路布局方案，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术的不足，提供一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，增加第十一电阻r11～第三十电阻r30来对所有电流采样电阻管脚处的电压进行平均，使得电流采样更精确，bms也可对电池进行更精准的控制，提升电池的使用寿命。

2、为实现上述目的，设计一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，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、第九电阻、第十电阻、充电mos管、放电mos管、rsn信号连接端口、rsp信号连接端口，其特征在于：第一电阻的1号引脚连接第十一电阻的1号引脚，第二电阻的1号引脚连接第十二电阻的1号引脚，第三电阻的1号引脚连接第十三电阻的1号引脚，第四电阻的1号引脚连接第十四电阻的1号引脚，第五电阻的1号引脚连接第十五电阻的1号引脚，第六电阻的1号引脚连接第十六电阻的1号引脚，第七电阻的1号引脚连接第十七电阻的1号引脚，第八电阻的1号引脚连接第十八电阻的1号引脚，第九电阻的1号引脚连接第十九电阻的1号引脚，第十电阻的1号引脚连接第二十电阻的1号引脚；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、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻的2号引脚连接rsn信号连接端口；第一电阻的2号引脚连接第二十一电阻的1号引脚，第二电阻的2号引脚连接第二十二电阻的1号引脚，第三电阻的2号引脚连接第二十三电阻的1号引脚，第四电阻的2号引脚连接第二十四电阻的1号引脚，第五电阻的2号引脚连接第二十五电阻的1号引脚，第六电阻的2号引脚连接第二十六电阻的1号引脚，第七电阻的2号引脚连接第二十七电阻的1号引脚，第八电阻的2号引脚连接第二十八电阻的1号引脚，第九电阻的2号引脚连接第二十九电阻的1号引脚，第十电阻的2号引脚连接第三十电阻的1号引脚，第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻的2号引脚连接rsp信号连接端口；rsn信号连接端口和rsp信号连接端口分别接入adc的输入正极和输入负极。

3、所述的第一电阻、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、第九电阻、第十电阻的2号引脚合并连接充电mos管的漏电极，充电mos管、放电mos管的源极互连。

4、电路上第一电阻的电压值为v1、第二电阻的电压值为v2、第三电阻的电压值为v3、第四电阻的电压值为v4、第五电阻的电压值为v5、第六电阻的电压值为v6、第七电阻的电压值为v7、第八电阻的电压值为v8、第九电阻的电压值为v9、第十电阻的电压值为v10；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、第九电阻、第十电阻的电压平均值为（v1+v2+v3+v4+v5+v6+v7+v8+v9+v10）/10。

5、本发明同现有技术相比，提供一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，增加第十一电阻r11～第三十电阻r30来对所有电流采样电阻管脚处的电压进行平均，由于第十一电阻r11～第三十电阻r30的阻值远大于pcb走线、生产工艺、装配带来的阻抗差异，因此可以忽略，从而使rsn信号连接端口、rsp信号连接端口的电压值等于所有电流采样电阻的平均值，电流采样更精确，bms也可对电池进行更精准的控制，提升电池的使用寿命。

1.一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，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）、第九电阻（r9）、第十电阻（r10）、充电mos管（q1）、放电mos管（q2）、rsn信号连接端口、rsp信号连接端口，其特征在于：第一电阻（r1）的1号引脚连接第十一电阻（r11）的1号引脚，第二电阻（r2）的1号引脚连接第十二电阻（r12）的1号引脚，第三电阻（r3）的1号引脚连接第十三电阻（r13）的1号引脚，第四电阻（r4）的1号引脚连接第十四电阻（r14）的1号引脚，第五电阻（r5）的1号引脚连接第十五电阻（r15）的1号引脚，第六电阻（r6）的1号引脚连接第十六电阻（r16）的1号引脚，第七电阻（r7）的1号引脚连接第十七电阻（r17）的1号引脚，第八电阻（r8）的1号引脚连接第十八电阻（r18）的1号引脚，第九电阻（r9）的1号引脚连接第十九电阻（r19）的1号引脚，第十电阻（r10）的1号引脚连接第二十电阻（r20）的1号引脚；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）、第十六电阻（r16）、第十七电阻（r17）、第十八电阻（r18）、第十九电阻（r19）、第二十电阻（r20）的2号引脚连接rsn信号连接端口；第一电阻（r1）的2号引脚连接第二十一电阻（r21）的1号引脚，第二电阻（r2）的2号引脚连接第二十二电阻（r22）的1号引脚，第三电阻（r3）的2号引脚连接第二十三电阻（r23）的1号引脚，第四电阻（r4）的2号引脚连接第二十四电阻（r24）的1号引脚，第五电阻（r5）的2号引脚连接第二十五电阻（r25）的1号引脚，第六电阻（r6）的2号引脚连接第二十六电阻（r26）的1号引脚，第七电阻（r7）的2号引脚连接第二十七电阻（r27）的1号引脚，第八电阻（r8）的2号引脚连接第二十八电阻（r28）的1号引脚，第九电阻（r9）的2号引脚连接第二十九电阻（r29）的1号引脚，第十电阻（r10）的2号引脚连接第三十电阻（r30）的1号引脚，第二十一电阻（r21）、第二十二电阻（r22）、第二十三电阻（r23）、第二十四电阻（r24）、第二十五电阻（r25）、第二十六电阻（r26）、第二十七电阻（r27）、第二十八电阻（r28）、第二十九电阻（r29）、第三十电阻（r30）的2号引脚连接rsp信号连接端口；rsn信号连接端口和rsp信号连接端口分别接入adc的输入正极和输入负极。

2.根据权利要求1所述的一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，其特征在于：所述的第一电阻（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）、第九电阻（r9）、第十电阻（r10）的2号引脚合并连接充电mos管（q1）的漏电极，充电mos管（q1）、放电mos管（q2）的源极互连。

3.根据权利要求1所述的一种适用于锂电池保护板上多电流采样电阻并联采集电流的电路，其特征在于：电路上第一电阻（r1）的电压值为v1、第二电阻（r2）的电压值为v2、第三电阻（r3）的电压值为v3、第四电阻（r4）的电压值为v4、第五电阻（r5）的电压值为v5、第六电阻（r6）的电压值为v6、第七电阻（r7）的电压值为v7、第八电阻（r8）的电压值为v8、第九电阻（r9）的电压值为v9、第十电阻（r10）的电压值为v10；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）、第九电阻（r9）、第十电阻（r10）的电压平均值为（v1+v2+v3+v4+v5+v6+v7+v8+v9+v10）/10。