本實用新型涉及一種單體電池信號采集裝置，尤其是涉及一種單體電池采集電路的靜態功耗檢測裝置。

背景技術：

目前，行駛里程是制約電動汽車發展的重要因素。由于BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，電池管理系統)控制器通過單體電壓采樣線與電池單體相連，在電動汽車休眠的狀態下，BMS控制器采樣芯片、采樣線、電池單體形成回路不斷放電而造成電池損耗，由于采樣芯片內阻阻值大小不定，回路電流很難直接測量得到。因此如何提供一種間接、全面、便捷、高效的單體電池采集電路的靜態功耗檢測方案，是目前急需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種便捷、電流檢測精度高的單體電池采集電路的靜態功耗檢測裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種單體電池采集電路的靜態功耗檢測裝置，包括BMS控制器、電池模擬模塊、功耗檢測模塊和上位機控制器，所述功耗檢測模塊包括一個INA226采集芯片和多個調節電阻單元，各所述調節電阻單元包括相連接的切換開關和可調電阻器，所述切換開關分別連接電池模擬模塊、上位機控制器和BMS控制器，所述可調電阻器分別連接INA226采集芯片和BMS控制器，所述INA226采集芯片與上位機控制器連接，所述BMS控制器包括帶有采樣芯片的電池單體電壓采樣電路，所述可調電阻器的阻值遠小于采樣芯片的內阻阻值。

所述電池模擬模塊包括多個串聯連接的模擬單體電池，所述模擬單體電池的個數與所述調節電阻單元的個數相同。

所述切換開關為單刀雙擲開關，該單刀雙擲開關的靜觸點與對應模擬單體電池的正極連接，第一動觸點與可調電阻器連接，第二動觸點與BMS控制器連接，所述單刀雙擲開關的控制端與上位機控制器連接。

所述INA226采集芯片包括ADC采樣電路，該ADC采樣電路分別連接各調節電阻單元中可調電阻器的兩端，所述INA226采集芯片通過I²C總線與上位機控制器連接。

所述BMS控制器還包括通訊隔離電路、MCU和電源，所述電池單體電壓采樣電路、通訊隔離電路、MCU依次連接，所述電源分別連接電池單體電壓采樣電路、通訊隔離電路和MCU。

所述電池單體電壓采樣電路中的采樣芯片設有多個，多個采樣芯片依次連接，所述采樣芯片的個數與所述調節電阻單元的個數相同，各所述采樣芯片兩端分別對應連接一調節電阻單元，最端部的一個采樣芯片與電池模擬模塊的負極端連接。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1)本實用新型設置了帶有可調電阻器的調節電阻單元，且可調電阻器的阻值遠小于采樣芯片的內阻，可方便地通過對可調電阻器電壓的采樣實現回路電流的檢測；

2)本實用新型方案便攜高效，電流檢測精度高；

3)本實用新型INA226采集芯片進行電壓信號采集，采集快速精確，并通過I²C總線將轉化的電流信號發送給上位機控制器，由上位機控制器顯示采樣電路靜態功耗，方便可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型功耗檢測模塊的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1-圖2所示，本實施例提供一種單體電池采集電路的靜態功耗檢測裝置，包括BMS控制器1、電池模擬模塊2、功耗檢測模塊3和上位機控制器4。

功耗檢測模塊3包括一個INA226采集芯片31和多個調節電阻單元，各調節電阻單元包括相連接的切換開關S和可調電阻器R，切換開關S分別連接電池模擬模塊2、上位機控制器4和BMS控制器1，可調電阻器R分別連接INA226采集芯片31和BMS控制器1，INA226采集芯片31與上位機控制器4連接。上位機控制器4通過控制信號控制切換開關在觸點間進行切換，通過I²C總線接收INA226采集芯片的電壓信號并計算出電流數值，并顯示采集電路的靜態功耗，驗證靜態功耗是否滿足要求。

切換開關S為單刀雙擲開關，該單刀雙擲開關的靜觸點與對應模擬單體電池的正極連接，第一動觸點與可調電阻器R連接，第二動觸點與BMS控制器1連接，單刀雙擲開關的控制端與上位機控制器4連接。

INA226采集芯片31包括ADC采樣電路，該ADC采樣電路分別連接各調節電阻單元中可調電阻器的兩端，INA226采集芯片31通過I²C總線與上位機控制器連接4。

電池模擬模塊2包括多個串聯連接的模擬單體電池BAT，模擬單體電池BAT的個數與調節電阻單元R的個數相同。

BMS控制器還包括電池單體電壓采樣電路11、通訊隔離電路12、MCU13和電源14，電池單體電壓采樣電路11、通訊隔離電路12、MCU13依次連接，電源14分別連接電池單體電壓采樣電路11、通訊隔離電路12和MCU13。電池單體電壓采樣電路11包括多個依次連接的采樣芯片，采樣芯片的個數與調節電阻單元的個數相同，各采樣芯片兩端分別對應連接一調節電阻單元，相鄰采樣芯片共用一調節電阻單元，最端部的一個采樣芯片與電池模擬模塊的負極端連接，可調電阻器R的阻值<<采樣芯片的內阻R_L的阻值。

本實施例中，電池模擬模塊2由12節模擬單體電池串聯而成，則調節電阻單元的個數、采樣芯片的個數均為12個。各模塊間的連接具體為：

電池單體電壓采樣電路引腳BC12與功耗檢測模塊中可調電阻器R₁相連；電池單體電壓采樣電路引腳BC11與功耗檢測模塊中可調電阻器R₂相連....以此類推，電池單體電壓采樣電路引腳BC1與功耗檢測模塊中可調電阻器R₁₂相連；

模擬電池單體BAT12的正極與切換開關S1相連，BAT11的正極與切換開關S2相連....以此類推，模擬電池單體BAT1的正極與切換開關S12相連；

切換開關S1與模擬電池單體BAT12正極相連，開關切換狀態受上位機控制系統控制，實現在觸點1、觸點2之間切換；切換開關S2與模擬電池單體BAT11正極相連，開關切換狀態受上位機控制系統控制，實現在觸點3、觸點4之間切換....以此類推，切換開關S12與模擬電池單體BAT1正極相連，開關切換狀態受上位機控制系統控制，實現在觸點23、觸點24之間切換；可調電阻器R₁兩端與INA226采集芯片中的ADC采樣電路相連...以此類推，可調電阻器R₁₂兩端與INA226采集電路中的ADC采樣電路相連。

本實例中，以模擬電池單體BAT12為例說明檢測方案，BMS正常工作狀態單體電池回路上沒有電阻，相當于開關S1接到觸點2，開關S2接到觸點4，此時電池單體、采樣芯片內阻R_L構成回路，回路電流為I＝V_cell/R_L，此時由于內阻R_L大小不定，回路電流無法直接測量得到；當上位機控制系統通過控制信號將開關S1切換到觸點1，開關S2切換到觸點4，單體電池BAT12、可調電阻器R₁、采樣芯片內阻R_L構成回路，回路電流為I'＝V_cell/(R₁+R_L)，由于R₁＜＜R_L，有I'≈I，可用I'近似代替I，電阻R₁兩端電壓為U'＝R₁*V_cell/(R₁+R_L)，將電壓U'接到INA226采集電路端，采集電路將采樣得到的電壓值通過I²C總線發送給上位機控制系統，上位機控制系統將此電壓值除以電阻值R₁就得到電流I'近似替代I。

以上所述，僅是本實用新型的優選實施例，相關工作人員可在不脫離本實用新型技術原理的前提下，進行簡單的改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。