本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及電池監(jiān)測，尤其涉及一種高壓bms單體采樣裝置。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有高壓bms（battery?management?system,電池管理系統(tǒng)）單體電芯電壓及溫度采樣，大多數(shù)采用的spi（serial?peripheral?interface，串行外設(shè)接口）菊花鏈方式。即通過將afe（analog?front-end，模擬前端）芯片與下一級(jí)芯片級(jí)聯(lián)，根據(jù)afe芯片廠商提供的方案，經(jīng)過隔離變壓器等將數(shù)據(jù)耦合到下一級(jí)afe芯片的端口，最終通過橋接芯片獲取每兩個(gè)級(jí)聯(lián)afe的單體電壓及溫度的數(shù)據(jù)。但是現(xiàn)有的高壓bms單體采樣裝置普遍存在以下幾個(gè)問題：1.spi菊花鏈方式在afe與afe進(jìn)行級(jí)聯(lián)通過網(wǎng)絡(luò)變壓器耦合的過程當(dāng)中，差分?jǐn)?shù)據(jù)易受到外部干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或受到丟失。2.在數(shù)據(jù)傳遞的過程當(dāng)中，由于網(wǎng)絡(luò)變壓器信號(hào)的交變，易產(chǎn)生輻射發(fā)射、抗擾度等問題。3.由于數(shù)據(jù)是最高級(jí)的afe芯片逐級(jí)傳遞給下一級(jí)的afe，最終通過橋接芯片的spi接口與mcu進(jìn)行交互，當(dāng)電池電芯數(shù)量比較多，mcu讀取所有數(shù)據(jù)的時(shí)間較長，影響單體電壓及溫度采樣的實(shí)時(shí)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例描述了一種高壓bms單體采樣裝置。

2、根據(jù)第一方面，提供了一種高壓bms單體采樣裝置，所述裝置包括：微控制器mcu、至少兩個(gè)數(shù)字隔離芯片、至少兩個(gè)afe數(shù)據(jù)采集模塊和電池組單元模塊，各所述數(shù)字隔離芯片分別與所述微控制器mcu連接，每個(gè)所述數(shù)字隔離芯片均單獨(dú)連接一個(gè)所述afe數(shù)據(jù)采集模塊，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊均與所述電池組單元模塊連接，所述數(shù)字隔離芯片的數(shù)量與所述afe數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)量一致；

3、所述數(shù)字隔離芯片用于接收所述微控制器mcu發(fā)送的采樣信號(hào)，并向所述afe數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送所述采樣信號(hào)；

4、所述afe數(shù)據(jù)采集模塊用于采集所述電池組單元模塊中的單體數(shù)據(jù)，并將所述單體數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)字隔離芯片。

5、優(yōu)選的，所述微控制器mcu包括至少兩個(gè)片選引腳和spi接口，每個(gè)所述片選引腳均單獨(dú)與一個(gè)所述數(shù)字隔離芯片連接，所述spi接口與各所述數(shù)字隔離芯片連接。

6、優(yōu)選的，所述數(shù)字隔離芯片包括低壓接口和高壓接口，所述低壓接口與所述微控制器mcu的控制電源連接，所述高壓接口與獨(dú)立電源連接。

7、優(yōu)選的，所述控制電源的電壓為3.3v。

8、優(yōu)選的，所述獨(dú)立電源的電壓是5v。

9、優(yōu)選的，所述數(shù)字隔離芯片用于將所述afe數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電磁數(shù)據(jù)或者光數(shù)據(jù)。

10、優(yōu)選的，各所述數(shù)字隔離芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸入端用于接收各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的所述編碼數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)輸出端用于發(fā)送所述電磁數(shù)據(jù)或者光數(shù)據(jù)至所述微控制器mcu。

11、優(yōu)選的，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置有sp接口，所述數(shù)字隔離芯片通過spi通訊總線與所述afe數(shù)據(jù)采集模塊的sp接口連接。

12、優(yōu)選的，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊與所述電池組單元模塊之間通過線束連接。

13、優(yōu)選的，微控制器mcu與各所述數(shù)字隔離芯片之間通過spi通訊總線連接。

14、本說明書實(shí)施例提供的裝置，通過設(shè)置微控制器mcu、至少兩個(gè)數(shù)字隔離芯片、至少兩個(gè)afe數(shù)據(jù)采集模塊和電池組單元模塊等部件，并將各數(shù)字隔離芯片分別與微控制器mcu連接，每個(gè)數(shù)字隔離芯片均單獨(dú)連接一個(gè)afe數(shù)據(jù)采集模塊，各afe數(shù)據(jù)采集模塊均與電池組單元模塊連接，在接收到采樣指令時(shí)，通過以上各部件連接關(guān)系來發(fā)送采樣信號(hào)并獲取采樣數(shù)據(jù)，從而保證了采樣過程中的采樣數(shù)據(jù)始終都保持為spi數(shù)字信號(hào)，無震蕩或變壓器耦合信號(hào)，避免了輻射發(fā)射或抗擾度等問題的出現(xiàn)，滿足了在數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾性和數(shù)據(jù)完整性要求，并且微控制器mcu通過數(shù)字隔離芯片直接讀取對(duì)應(yīng)的afe數(shù)據(jù)采集模塊，無需在多個(gè)afe數(shù)據(jù)采集模塊之間進(jìn)行級(jí)聯(lián)傳輸，提高了采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

技術(shù)特征：

1.一種高壓bms單體采樣裝置，其特征在于，所述裝置包括：微控制器mcu、至少兩個(gè)數(shù)字隔離芯片、至少兩個(gè)afe數(shù)據(jù)采集模塊和電池組單元模塊，各所述數(shù)字隔離芯片分別與所述微控制器mcu連接，每個(gè)所述數(shù)字隔離芯片均單獨(dú)連接一個(gè)所述afe數(shù)據(jù)采集模塊，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊均與所述電池組單元模塊連接，所述數(shù)字隔離芯片的數(shù)量與所述afe數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)量一致；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述微控制器mcu包括至少兩個(gè)片選引腳和spi接口，每個(gè)所述片選引腳均單獨(dú)與一個(gè)所述數(shù)字隔離芯片連接，所述spi接口與各所述數(shù)字隔離芯片連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字隔離芯片包括低壓接口和高壓接口，所述低壓接口與所述微控制器mcu的控制電源連接，所述高壓接口與獨(dú)立電源連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述控制電源的電壓為3.3v。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述獨(dú)立電源的電壓是5v。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)字隔離芯片用于將所述afe數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電磁數(shù)據(jù)或者光數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，各所述數(shù)字隔離芯片設(shè)置有數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸入端用于接收各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的所述編碼數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)輸出端用于發(fā)送所述電磁數(shù)據(jù)或者光數(shù)據(jù)至所述微控制器mcu。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置有sp接口，所述數(shù)字隔離芯片通過spi通訊總線與所述afe數(shù)據(jù)采集模塊的sp接口連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各所述afe數(shù)據(jù)采集模塊與所述電池組單元模塊之間通過線束連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，微控制器mcu與各所述數(shù)字隔離芯片之間通過spi通訊總線連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種高壓BMS單體采樣裝置。該裝置包括微控制器MCU、至少兩個(gè)數(shù)字隔離芯片、至少兩個(gè)AFE數(shù)據(jù)采集模塊和電池組單元模塊等部件，并將各數(shù)字隔離芯片分別與微控制器MCU連接，每個(gè)數(shù)字隔離芯片均單獨(dú)連接一個(gè)AFE數(shù)據(jù)采集模塊，各AFE數(shù)據(jù)采集模塊均與電池組單元模塊連接，在接收到采樣指令時(shí)，通過以上各部件連接關(guān)系來發(fā)送采樣信號(hào)并獲取采樣數(shù)據(jù)，從而保證了采樣過程中無震蕩或變壓器耦合信號(hào)，避免了輻射發(fā)射或抗擾度等問題的出現(xiàn)，滿足了在數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾性和數(shù)據(jù)完整性要求，并且微控制器MCU通過連接的數(shù)字隔離芯片直接讀取對(duì)應(yīng)的AFE數(shù)據(jù)采集模塊，無需在多個(gè)AFE數(shù)據(jù)采集模塊之間進(jìn)行級(jí)聯(lián)傳輸，提高了采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

技術(shù)研發(fā)人員：李雙武
受保護(hù)的技術(shù)使用者：孝感楚能新能源創(chuàng)新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240711
技術(shù)公布日：2025/5/15