[发明专利]一种车辆动力电池状态检测系统

权利要求书

1.一种车辆动力电池状态检测系统，其特征在于该系统包括用于多节串联电池进行总电压、总电流的检测及均衡管理的电池检测单元，以及采用分布式的结构，以STM32F103ZET6作为主控制器构成的电池控制单元；所述电池检测单元由集成芯片LTC6804-2构成，其isoSPI接口通过单个双绞线连接至ISOSPI隔离式通讯接口LTC6820，构成LTC6804-2的多分支配置，使电池控制单元实现隔离式SPI数据通信，完成单节电池电压、温度的检测。

2.根据权利要求1所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于所述电池控制单元由以电信号相连的主控制器、电源模块、数据采样模块、通信调试模块、人机交互模块组成，其中：主控制器通过内置的电压调节器对工作电压VDD2.0-3.6V进行调节获得自身所需要的1.8V电源；电源模块给主控制器和电池检测单元供电。

3.根据权利要求2所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于所述电源模块，其主电源VDD通常采用24V开关电源，根据电池控制单元的需要，为该系统的外设电路中的电压传感器及信号调理电路提供15V的电源，为通信接口LTC6820、外设电路中的TFT显示屏及电流传感器提供+5V的电源，为主控制器及其外围电路提供3.3V的电源，其中：24V电源采用开关电源Q-120D，±15V电源采用DC-DC模块电源WRA2415S-3WR2，5V电源采用LM2576-5型降压型开关稳压器，直接由24V电源降压得到。

4.根据权利要求3所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于24V开关电源采用N沟道MOS管进行防反接保护，MOS管的S极和D极串联在电源正负极之间，电阻R23提供偏置电压，利用MOS管的开关特性控制电源的导通和断开，正接时，R23提供VGS，此时MOS饱和导通，反接时MOS不导通。

5.根据权利要求3所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于3.3V电源主要为主控制器供电，由5V电源降压得到；由LM1117低压差电压调节器来为该系统提供稳定的3.3V电源。

6.根据权利要求3所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于当主电源VDD停止供电后，通过备份电池对主控制器的VBAT脚进行供电，该方式采用CR1220纽扣电池和VCC混合供电方式，即使在外部电源断电的时候，依旧能维持该系统的后备区域数据的存储和实时时钟的运行。

7.根据权利要求3所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于主控制器STM32F103ZET6有5个时钟源，使用8MHz外部晶振作为高速外部时钟为系统提供时钟参考，采用32.768kHz的石英晶体作为低速外部时钟。

8.根据权利要求1所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于该系统还设有外设电路，其由以电信号相连的霍尔传感器、信号调理电路、TFT显示电路、通信接口LTC6820构成。

9.根据权利要求8所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于霍尔传感器包括霍尔电压传感器、霍尔电流传感器，其中：霍尔电压传感器采用HNV-025A型传感器，用于总电压的检测，在电气上实现了输入端与输出端的隔离，直接测量直流、交流电压；霍尔电流传感器采用DHAB S/18型传感器，它将电流信号直接转换成弱电信号，再通过该系统的外设电路中的运放电路及稳压电路将信号连接到主控制器以实现A/D转换。

10.根据权利要求1所述的车辆动力电池状态检测系统，其特征在于该系统通过USB口实现5V的电源输入，方便使用上位机进行程序调试；还采用电磁式的有源蜂鸣器，实现该系统的包括过流、过充、过放或过温异常情况的报警功能，该蜂鸣器的驱动信号通过STM32F103ZET6的PB.8来控制。