【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池管理系统领域，具体涉及一种应用于afe芯片的温度巡检电路，以及用于多路电芯的温度采样方法。
技术介绍
1、在电池管理系统领域，电池的温度管理对电池的寿命和安全性能至关重要。高温会加速电池的老化，缩短电池寿命，同时会增加电池爆炸和起火的风险。低温会影响电池输出功率和能量密度。
2、在现有技术中，基于成本、物理空间和精度的综合考虑，电池温度的采集一般使用ntc热敏电阻，首先将ntc热敏电阻的阻值转换为电压信号，通过对电压信号的采样读取，经过相应公式计算，可以得出电池温度。
3、目前应用中，温度检测法大概有两种：电流源法和电阻分压法。应用电池监控芯片(analog front end，afe)的温度检测使用电阻分压法，使用afe电池监控芯片上的模拟输入接口进行采样，使用mcu单元提供控制。
4、对于一个ntc热敏电阻的阻值采样，需要1个分压电路和2根进线。同时来自mcu的控制信号需要进行隔离。对于高密度电池的多路温度采样，这种方式会占据bms模块大量空间。另一方面，温度采样的大量线束会影响连接器尺寸和连接可靠性。
技术实现思路
1、为了克服现有应用的缺点和不足，本专利技术的目的之一是提出一种应用于afe芯片的温度巡检电路。
2、为了实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于afe芯片的温度巡检电路，包含用于控制流程和通讯的mcu单元、用于提供电源、控制和模拟信号采样的afe电池监控芯片、用于轮巡选
3、所述的一种应用于afe芯片的温度巡检电路，其afe电池监控芯片通过3路gpio输出引脚与多路选择器的3个数字地址输入引脚相连，1路模拟输入引脚与电阻分压模块输出端相连，5v电源输出与电阻分压模块正端相连，所述的电阻分压模块输入端与多路选择器的输出接口连接，所述多路选择器的8个模拟输入接口分别与8个ntc热敏电阻一端相连，ntc热敏电阻另一端短接在一起与电阻分压模块负端相连。
4、所述的一种应用于afe芯片的温度巡检电路，其mcu单元通过菊花链通讯线与afe电池监控芯片连接，afe电池监控芯片有2路菊花链通讯接口，1路+5v电源输出接口和8路多功能引脚，可配置为gpio输出或模拟输入，afe电池监控芯片的+5v电源输出给电阻分压模块提供电源，将3路多功能引脚配置为gpio输出信号控制多路选择器切换通道，将1路多功能引脚配置为模拟输入对模拟信号进行采样。
5、专利技术的目的之二是提出上述温度巡检电路的多路电芯温度采样方法，每一个采样周期，afe电池监控芯片首先对其模拟输入引脚的电压值完成转换读取，然后对其3路gpio输出引脚执行一次变更；多路选择器的3路数字地址输入相应改变，依次将8个ntc热敏电阻与电阻分压模块输入端相连，电阻分压模块使用5v作为正端，电阻分压模块输出电压根据公式为通过换算可得ntc热敏电阻阻值式中r1、r2为分压电阻，r0为ntc热敏电阻在参考温度t0下的阻值，b为ntc热敏电阻的b值，可得ntc热敏电阻的温度当多路选择地址输入为111时，多路选择器输出引脚x与输入引脚x8在多路选择器内部短接，分压电阻r1、r2和ntc热敏电阻之间的连接点p电压值为经换算可得到ntc热敏电阻阻值与p点电压关系为ntc热敏电阻计算公式为1/(1/t0+1/b*ln(rntc/r0))，可得ntc热敏电阻与p点电压关系为
6、进一步，每个周期开始，mcu单元通过菊花链通讯线向afe电池监控芯片发送读取指令，读取afe电池监控芯片模拟采样引脚ad1的ad采样值；如果mcu单元接收到afe电池监控芯片回传的模拟采样值则进入下一步，mcu单元发送配置指令，修改afe电池监控芯片的3路gpio引脚输出值，按照000→001→010→011→100→101→110→111→000的顺序，执行一次变更；如果mcu单元读取的gpio引脚状态与配置信息一致，则结束巡检；如果mcu单元未接收到afe电池监控芯片回传的模拟采样值，或者mcu单元读取的gpio引脚状态与配置不一致，则提示上传错误并结束巡检。
7、本专利技术的有益效果是：本专利技术温度巡检电路基于多路选择器与电阻分压模块的设计，只需使用1个电阻分压模块就可以同时对多达8个ntc热敏电阻进行温度采样，可缩小bms模块的尺寸；采样时8个ntc热敏电阻的一端分别连接多路选择器，另一端短接后连接电阻分压模块，一共只用9根进线，与传统设计中的16根进线相比，较少了线缆数量，可提高连接可靠性，同时缩小连接器体积；本专利技术温度巡检电路所有部件全部由afe电池监控芯片进行控制和采样，减少bms模块中的mcu计算负荷，也提高了系统稳定性和可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种应用于AFE芯片的温度巡检电路，其特征在于：包含用于控制流程和通讯的MCU单元(1)、用于提供电源、控制和模拟信号采样的AFE电池监控芯片(2)、用于轮巡选择采样通道的多路选择器(3)、用于将温度信号转换为电阻值的8个NTC热敏电阻(5)和用于将电阻值转换为电压信号的电阻分压模块(4)；所有NTC热敏电阻(5)的一端连接多路选择器(3)，另一端短接后进入电阻分压模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于AFE芯片的温度巡检电路，其特征在于，所述的AFE电池监控芯片(2)通过3路GPIO输出引脚与多路选择器(3)的3个数字地址输入引脚相连，1路模拟输入引脚与电阻分压模块(4)输出端相连，5V电源输出与电阻分压模块(4)正端相连，所述的电阻分压模块(4)输入端与多路选择器(3)的输出接口连接，所述多路选择器(3)的8个模拟输入接口分别与8个NTC热敏电阻(5)一端相连，8个NTC热敏电阻(5)另一端短接在一起与电阻分压模块(4)负端相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于AFE芯片的温度巡检电路，其特征在于，所述的MCU单元(1)通过菊花链
4.一种如权利要求1所述应用于AFE的温度巡检电路的多路电芯温度采样方法，其特征在于，通过控制AFE电池监控芯片(2)的3路GPIO输出引脚的输出值，改变多路选择器(3)的输入地址；通过3位地址的切换，依次将8个NTC热敏电阻(5)与电阻分压模块(4)输入端连通，轮巡检测8个NTC热敏电阻(5)；分压电阻R1、R2和NTC热敏电阻(5)之间的连接点P电压值为换算得到NTC热敏电阻(5)阻值与P点电压关系为NTC热敏电阻(5)阻值与温度关系式为R0为NTC热敏电阻(5)在参考温度T0下的阻值，B为NTC热敏电阻(5)的B值，可得NTC热敏电阻(5)当前温度值与P点电压关系为
5.根据权利要求4所述的一种应用于AFE芯片的温度巡检电路的多路电芯温度采样方法，其特征在于，每个周期开始，MCU单元(1)向AFE电池监控芯片(2)发送读取指令，读取AFE电池监控芯片(2)模拟采样输入引脚的采样值，转换为温度值；如果MCU单元(1)接收到AFE电池监控芯片(2)回传的模拟采样值则进入下一步，MCU单元(1)发送配置指令，修改AFE电池监控芯片(2)的3路GPIO输出引脚的值，变更后如果MCU单元(1)回读的GPIO引脚状态与配置信息一致，则结束当前周期；如果MCU单元(1)未接收到AFE电池监控芯片(2)回传的模拟采样值，或者MCU单元(1)读取的GPIO引脚状态与配置不一致，则提示上传错误并结束巡检。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于afe芯片的温度巡检电路，其特征在于：包含用于控制流程和通讯的mcu单元(1)、用于提供电源、控制和模拟信号采样的afe电池监控芯片(2)、用于轮巡选择采样通道的多路选择器(3)、用于将温度信号转换为电阻值的8个ntc热敏电阻(5)和用于将电阻值转换为电压信号的电阻分压模块(4)；所有ntc热敏电阻(5)的一端连接多路选择器(3)，另一端短接后进入电阻分压模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于afe芯片的温度巡检电路，其特征在于，所述的afe电池监控芯片(2)通过3路gpio输出引脚与多路选择器(3)的3个数字地址输入引脚相连，1路模拟输入引脚与电阻分压模块(4)输出端相连，5v电源输出与电阻分压模块(4)正端相连，所述的电阻分压模块(4)输入端与多路选择器(3)的输出接口连接，所述多路选择器(3)的8个模拟输入接口分别与8个ntc热敏电阻(5)一端相连，8个ntc热敏电阻(5)另一端短接在一起与电阻分压模块(4)负端相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于afe芯片的温度巡检电路，其特征在于，所述的mcu单元(1)通过菊花链通讯线与afe电池监控芯片(2)连接，afe电池监控芯片(2)有菊花链通讯接口、+5vdc电源输出接口和数个多功能引脚，+5vdc电源输出给电阻分压模块(4)，afe电池监控芯片(2)将3路多功能引脚配置为gpio输出控制多路选择器(3)进行通道切换，1路多功能引脚配置为模拟输入对...
【专利技术属性】
技术研发人员：江可扬，张颖辉，赵晓宇，徐晓康，龚学锐，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。