1.本实用新型涉及采集电路的技术领域，尤其涉及一种锂电池电压采集前端电路。
背景技术：
2.目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一。为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。
3.电池电压采集芯片对模组单体电池进行测量,包括电阻分压、光耦隔离运放、利用线性光电耦合器进行模拟信号传导，以及模拟开关配合电容传输模拟信号的方案等方法。此外，市场上已出现单体电池测量专用芯片，如芯片厂商linear公司开发的ltc68系列芯片，内部自带多路选通开关adc，可以在13ms内完成多达12个串联电池的电压的测量，最大总测量误差为0.25％等优点。
4.但是现有的采集容易出现采集不可控、功耗高、抗干扰能力低、通信稳定性差等问题。
技术实现要素：
5.针对背景技术中的不足，为此，本实用新型提出了一种锂电池电压采集前端电路，具体方案如下：
6.一种锂电池电压采集前端电路，包括电池电压采集单元、采集控制单元、集成式数字隔离单元；所述电池采集控制单元和集成式数字隔离单元分别与电池电压采集单元对应端口连接；所述采集控制单元包括受控开关，开关的一端与电池电压采集单元的电源端连接。
7.本实用新型的有益效果在于：
8.(1)本申请提供了一种采集可控，低功耗，抗干扰能力强，通信稳定可靠，具备数字通信隔离功能的电路。
9.(2)所述滤波电路使得输入到采集芯片u1中的电压更加稳定。
10.(3)所述集成式数字隔离单元可以有效隔离高低电平，从而保护另一侧的单片机。
附图说明
11.图1为本实用新型提出的一种锂电池电压采集前端电路中电池电压采集单元的电路图。
12.图2为本实用新型提出的一种锂电池电压采集前端电路中采集控制单元的电路图。
13.图3为本实用新型提出的一种锂电池电压采集前端电路中集成式数字隔离单元的电路图。
具体实施方式
14.参照图1，本实用新型提出一种锂电池电压采集前端电路，包括电池电压采集单元、采集控制单元、集成式数字隔离单元。所述电池采集控制单元和集成式数字隔离单元分别与电池电压采集单元对应端口连接。所述采集控制单元包括受控开关，开关的一端与电池电压采集单元的电源端连接。具体如下：
15.如图1所示，电池电压采集单元包括采集芯片u1，在该实施例中，采集芯片u1的型号为ltc6802
‑
2.采集芯片u1输出稳定5v电压至集成式数字隔离单元的隔离已隔离侧电源vdd2引脚上。具体地说，采集芯片u1通过第31引脚输出稳定5v电压。在该实施例中，采集芯片u1采集串联12个锂电池的信息。
16.采集控制单元包括光耦隔离器u302,在该实施例中，光耦隔离器u302的型号为tlp9291a。所述光耦隔离器u302的驱动侧的输入端与电源vcc连接，输出端与地gnd连接；另一侧的正输入端与电池电压采集单元中采集芯片的设定引脚之间连接有电感l100、磁珠f100、电阻r100、电阻r101,所述电阻r100的两端还连接有开关三极管q1，所述开关管q1的发射极e与电阻r100靠近磁珠f100的端部连接，所述电感l100的另外一端作为采集控制单元的输入端，与电池电压采集单元中电池串在总正连接，基极b与电阻r100靠近电阻r101的端部连接，集电极c与采集控制芯片u1的电源端bat 连接。光耦隔离器u302另一侧的输出端与地gnd
‑
02连接。在该实施例中，三极管q1的型号为pmsta55。所述设定引脚为采集芯片u1的第2引脚，采集控制芯片u1的电源端bat为第1引脚。所述采集控制电路用于控制采集芯片u1是否工作。
17.集成式数字隔离单元包括隔离芯片u3,在该实施例中，隔离芯片u3的型号为adum141e，如图1和图3所示，隔离芯片u3的已隔离侧的第11引脚经过电阻r42与采集芯片u1的第42引脚连接，第12引脚经过电阻r40与采集芯片u1的第44引脚连接，第13引脚经过电阻r43与采集芯片u1的第41引脚连接，第14引脚经过电阻r41与采集芯片u1的第43引脚连接。电源vdd2经过并联的电容c364和电容c329与地gnd
‑
02连接，且与已隔离侧的第9引脚和第15引脚对应的gnd2连接。电容c364和电容c329均为陶瓷电容。
18.隔离芯片u3的待隔离侧的电源端vdd1与外部电源vcc连接，在该实施例中，外部电源vcc为5v。外部电源vcc经过并联的电容c350和电容c351与地gnd连接，且与待隔离侧的第2引脚和第8引脚对应的gnd1连接。隔离芯片u3的第3引脚、第4引脚sck60、第5引脚csb60与外部控制采集芯片的引脚对应连接，实现双向通信，外部的单片机经过二极管d316与隔离芯片u3的第6引脚sdo3连接。采集控制单元将电压采集信息发送至集成式数字隔离单元的隔离芯片u3，数据通过隔离芯片u3隔离后与外部单片机完成传输。
19.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，包括电池电压采集单元、采集控制单元、集成式数字隔离单元；所述电池采集控制单元和集成式数字隔离单元分别与电池电压采集单元对应端口连接；所述采集控制单元包括受控开关，开关的一端与电池电压采集单元的电源端连接。2.根据权利要求1所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述采集控制单元包括光耦隔离器u302,所述光耦隔离器u302的驱动侧的输入端与电源vcc连接，输出端与地gnd连接；另一侧的正输入端与电池电压采集单元中电池串在总正之间依次连接有滤波电路、分压电路,所述分压电路的分压端与开关三极管q1的基极连接，所述开关管q1的发射极e与滤波电路的输出端连接，集电极c与采集控制芯片u1的电源端bat 连接，光耦隔离器u302另一侧的输出端与地gnd
‑
02连接。3.根据权利要求2所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述光耦隔离器u302的型号为tlp9291a。4.根据权利要求2所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述滤波电路包括串联的电感l100和磁珠f100。5.根据权利要求2所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述分压电路包括电阻r100和电阻r101，所述分压端为电阻r100和电阻r101的连接端。6.根据权利要求2所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述三极管q1的型号为pmsta55。7.根据权利要求2所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，电池电压采集单元包括采集芯片u1，采集芯片u1输出稳定电压至集成式数字隔离单元的隔离已隔离侧电源vdd2引脚上，所述采集芯片u1包括与多个串联电池的连接端和首尾端对应连接的端口，所述尾端与地gnd
‑
02连接。8.根据权利要求7所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述采集芯片u1的型号为ltc6802
‑
2。9.根据权利要求7所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，所述集成式数字隔离单元包括隔离芯片u3，隔离芯片u3的待隔离侧的电源端vdd1与外部电源vcc连接；所述隔离芯片u3的第3引脚、第4引脚sck60、第5引脚csb60与外部控制采集芯片的引脚对应连接，外部的单片机经过二极管d316与隔离芯片u3的第6引脚sdo3连接；隔离芯片u3的已隔离侧的第11引脚经过电阻r42与采集芯片u1的第42引脚连接，第12引脚经过电阻r40与采集芯片u1的第44引脚连接，第13引脚经过电阻r43与采集芯片u1的第41引脚连接，第14引脚经过电阻r41与采集芯片u1的第43引脚连接。10.根据权利要求9所述的一种锂电池电压采集前端电路，其特征在于，隔离芯片u3的型号为adum141e。
技术总结
一种锂电池电压采集前端电路，包括电池电压采集单元、采集控制单元、集成式数字隔离单元；所述电池采集控制单元和集成式数字隔离单元分别与电池电压采集单元对应端口连接；所述采集控制单元包括受控开关，开关的一端与电池电压采集单元的电源端连接。本申请提供了一种采集可控，低功耗，抗干扰能力强，通信稳定可靠，具备数字通信隔离功能的电路。具备数字通信隔离功能的电路。具备数字通信隔离功能的电路。
技术研发人员：谢兆雄
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2021.03.24
技术公布日：2021/10/29
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
