高压采样电路以及电池管理系统的制作方法

本技术涉及高压采样，具体地，涉及一种高压采样电路以及电池管理系统。

背景技术：

1、为保证电动汽车的安全运行，在电动汽车中的电池管理系统(batterymanagement system，bms)运行时，需要对电动汽车中动力电池的各种参数，如温度、电压、电流等进行监测。其中，动力电池的电压是一个非常重要的参数，需要bms通过高压采样电路对动力电池正负母线之间的高电压进行采样和检测，并根据当前母线电压的变化，适时做出各种动作或调整参数。

2、相关技术中，高压采样电路主要是通过正负母线之间串接的分压电阻转换为低压信号，然后依次经过采样芯片和隔离通讯芯片进行隔离运算，最后传输至微控制单元(microcontroller unit，mcu)。但是，这种高压采样电路的成本较高，电路复杂，降低了电路可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型主要提供一种高压采样电路以及电池管理系统，通过开关单元控制储能部件中的能量储存与转换进行高压采样，能够降低电路成本，并且降低电路复杂度，进而提升高压采样电路的可靠性。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本实用新型实施例提供了一种高压采样电路，该高压采样电路包括电阻分压单元、开关单元和电压采样单元，电阻分压单元的两端分别连接至高压母线两端，电阻分压单元的输出端通过开关单元与电压采样单元连接，其中：

4、电阻分压单元，用于对高压母线两端的母线电压进行分压，生成第一电压信号；

5、电压采样单元包括储能部件和隔离部件，用于在开关单元处于第一状态时，通过第一电压信号向储能部件储存能量；以及在开关单元处于第二状态，将储能部件中储存的能量转换为第二电压信号，并将第二电压信号通过隔离部件输出第三电压信号。

6、通过上述技术手段，在开关单元处于不同状态时，通过控制电压采样单元中储能部件的能量储存与转换，对高压母线两端的电压进行采样，不仅降低了电路成本，还降低了电路复杂度，进而提升高压采样电路的可靠性。

7、在一些实施例中，电阻分压单元包括多个分压电阻，其中：

8、将多个分压电阻中的其中一个电阻作为采样电阻，在采样电阻的两端引出输出端子连接至开关单元。

9、通过上述技术手段，将多个分压电阻中的采样电阻两端连接至开关单元，对高压母线两端的高电压进行分压，使高压采样电路的电路简单，成本降低。

10、在一些实施例中，多个分压电阻包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第二电阻作为采样电阻；其中：

11、第一电阻的第一端与高压母线的正极端连接，第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端以及开关单元的第一输入端连接；

12、第三电阻的第一端分别与第二电阻的第二端以及开关单元的第二输入端连接，第三电阻的第二端与高压母线的负极端连接。

13、通过上述技术手段，通过多个分压电阻对高压母线两端的高电压进行分压，并由第二电阻两端输出第一电压信号，使高压采样电路的电路简单，成本降低。

14、在一些实施例中，开关单元包括第一组开关和第二组开关，其中：

15、开关单元处于第一状态，包括：第一组开关处于导通状态且第二组开关处于断开状态；

16、开关单元处于第二状态，包括：第一组开关处于断开状态且第二组开关处于导通状态。

17、通过上述技术手段，开关单元可处于不同状态，从而控制电压采样单元中储能部件的能量储存与转换，对高压母线两端的电压进行采样，不仅降低了电路成本，还简化了电路，提高了高压采样电路的可靠性。

18、在一些实施例中，第一组开关包括第一开关和第二开关，第二组开关包括第三开关和第四开关；其中：

19、第一开关的第一端作为开关单元的第一输入端分别与第一电阻的第二端以及第二电阻的第一端连接，第一开关的第二端分别与储能部件的第一端以及第三开关的第一端连接，第三开关的第二端作为开关单元的第一输出端与隔离部件的输入端连接；

20、第二开关的第一端作为开关单元的第二输入端分别与第二电阻的第二端以及第三电阻的第一端连接，第二开关的第二端分别与储能部件的第二端以及第四开关的第一端连接，第四开关的第二端作为开关单元的第二输出端接地。

21、通过上述技术手段，开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，通过控制开关单元中各开关的打开或关闭，控制电压采样单元中储能部件的能量储存与转换，对高压母线两端的电压进行采样，不仅降低了电路成本，还简化了电路，提高了高压采样电路的可靠性。

22、在一些实施例中，储能部件包括第一电容，其中：

23、第一电容的第一端作为储能部件的第一端连接在第一开关与第三开关之间的连接线路上，第一电容的第二端作为储能部件的第二端连接在第二开关与第四开关之间的连接线路上。

24、通过上述技术手段，储能部件可以包括第一电容，用于储存、转换释放能量，降低了电路的成本和复杂性，提高了电路的可靠性。

25、在一些实施例中，第一电容，用于在第一开关与第二开关处于导通状态且第三开关与第四开关处于断开状态时，根据第二电阻两端的采样电压向第一电容储存能量；以及在第一开关与第二开关处于断开状态且第三开关与第四开关处于导通状态时，将第一电容储存的能量转换为第二电压信号，并将第二电压信号传输给隔离部件。

26、通过上述技术手段，通过第一电容储存、转换释放能量，将第二电阻两端的电压传输至隔离部件及隔离部件后续连接的器件，降低了电路的成本和复杂性，提高了电路的可靠性。

27、在一些实施例中，隔离部件包括电压跟随器，其中：

28、电压跟随器的正向输入端与开关单元的第一输出端连接，电压跟随器的负向输入端与电压跟随器的输出端连接，用于输出第三电压信号。

29、通过上述技术手段，通过电压跟随器将电路高压侧与低压侧进行隔离，防止高压或危险信号传递至低压侧，提高了电路的安全性。

30、在一些实施例中，隔离部件包括电压跟随器和第四电阻，其中：

31、电压跟随器的正向输入端与开关单元的第一输出端连接，电压跟随器的负向输入端与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与电压跟随器的输出端连接，用于输出第三电压信号。

32、通过上述技术手段，通过电压跟随器和第四电阻将电路高压侧与低压侧进行隔离，防止高压或危险信号传递至低压侧，提高了电路的安全性。

33、在一些实施例中，电阻分压单元还包括第五开关，第五开关连接在多个分压电阻之间，其中：

34、第五开关，用于控制电阻分压单元的通断，以控制高压采样电路的工作状态。

35、通过上述技术手段，本实用新型实施例提供了一种高压采样电路，通过第五开关的开断，控制高压采样电路的工作状态，第五开关的功耗、成本较低，且电路简单，不仅降低了电路成本，还简化了电路，提高了高压采样电路的可靠性。

36、第二方面，本实用新型实施例提供了一种电池管理系统，电池管理系统包括如第一方面中任一项的高压采样电路以及控制器，其中：

37、高压采样电路的输出端与控制器连接，用于将高压采样电路输出的第三电压信号提供给控制器。

38、通过上述技术手段，采样电路简单，控制器直接采集采样电压，能够有效降低采样电路成本的同时，简化采样信号传输提高可靠性。

39、在一些实施例中，控制器，还用于向开关单元中的开关发送控制命令，控制命令用于控制开关单元中的开关处于导通状态或断开状态。

40、通过上述技术手段，由控制器对开关单元的开断进行控制，确保了高压采样电路的正常运行。

41、本实用新型提供了一种高压采样电路以及电池管理系统，当开关单元处于第一状态时，使储能部件通过高压母线两端的母线电压进行分压生成的第一电压信号储存能量；在开关单元处于第二状态时，将储能部件中存储的能量转换为第二电压信号后，通过隔离部件输出第三电压信号，作为高压采样的结果。如此，与相关技术相比，这里无需使用专用采样芯片，仅通过储能部件和开关单元就可以实现隔离的高压采样，从而能够简化电路，降低电路复杂度；以及在有效降低电路成本的同时还能够简化采样信号的传输，进而提升了高压采样电路的可靠性。