專利名稱：一種串聯(lián)電池電壓檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池電壓檢測(cè)領(lǐng)域，具體是指一種高精度的串聯(lián)電池的電壓檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鉻電池具有能量密度低、循環(huán)使用壽命短以及不能滿足環(huán)保 要求等缺點(diǎn)，而逐漸被鋰電池這種新能源取代。近幾年來(lái)，鋰電池大量應(yīng)用在電動(dòng)工具、電 動(dòng)玩具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。 現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池的應(yīng)用也存在一些問(wèn)題，例如容易過(guò)充失控爆裂著火或過(guò)放損 傷壽命等，則在使用時(shí)需要對(duì)鋰電池進(jìn)行特別精確的充放電保護(hù)，這也必然要求對(duì)鋰電池 電壓進(jìn)行相當(dāng)精確的檢測(cè)。行業(yè)要求對(duì)電池電壓的檢測(cè)誤差必須控制在幾十毫伏以內(nèi)。傳 統(tǒng)的電池電壓檢測(cè)采用電阻分壓后輸出給集成芯片A/D采樣口或者直接由比較器比較輸 出(集成IC)等方式，前者由于存在精度低、串聯(lián)節(jié)數(shù)越多分壓比越大誤差越大的缺點(diǎn)，同 時(shí)還存在累計(jì)誤差等影響，后者存在串聯(lián)節(jié)數(shù)多時(shí)高電壓容易損壞、成本高的缺點(diǎn)，而且不 能直接輸出檢測(cè)的電池電壓，以便其它的控制使用，例如電池平衡等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度的串聯(lián)電池的電壓檢測(cè)電路。 根據(jù)上述需解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)提供一種串聯(lián)電池
的電壓檢測(cè)電路，包括主控單元及受主控單元控制的由多個(gè)取樣開關(guān)組成的取樣開關(guān)組，
所述串聯(lián)的各單節(jié)電池兩端均分別連接一取樣開關(guān)，每相鄰取樣開關(guān)另一端間均連接有一
取樣電容，且所述取樣電容依次串聯(lián)，所述各取樣電容兩端均分別與一差分電路兩輸入端連接。 所述每相鄰取樣電容之間均串接入一隔離開關(guān)，所述隔離開關(guān)與主控單元連接； 該開關(guān)用于使所述取樣電容對(duì)待測(cè)電池電壓取電后隔離各取樣電容，避免相互干擾，以保 證測(cè)量結(jié)果的精確性。 本發(fā)明采用隔離差分法測(cè)試電池兩端電壓，克服現(xiàn)有技術(shù)電阻分壓測(cè)試方法的缺 陷，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下 1、檢測(cè)電壓精度高，完全能滿足鋰電池電壓檢測(cè)的精度要求； 2、可對(duì)每個(gè)單節(jié)電池分別進(jìn)行測(cè)量，也可同時(shí)對(duì)多個(gè)電池測(cè)量，應(yīng)用靈活，大大提 高測(cè)量效率； 3、可串聯(lián)節(jié)數(shù)多，最多可以實(shí)現(xiàn)幾十節(jié)電池的串聯(lián)檢測(cè)；
4、電路自耗電低，只有微安級(jí)； 5、電池電壓信號(hào)經(jīng)差分電路，性能穩(wěn)定，即使取樣開關(guān)元件損壞也不會(huì)對(duì)電池造 成損傷； 6 、檢測(cè)到的電池電壓信號(hào)可輸出給其他電路使用，使用靈活。


圖1為本發(fā)明電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)具體實(shí)例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的 詳細(xì)描述 如圖l，在本發(fā)明所述串聯(lián)電池的電壓檢測(cè)電路中，對(duì)應(yīng)各個(gè)串聯(lián)的電池 (Bl-Bn)，每個(gè)電池兩端均分別連接一個(gè)取樣開關(guān)(Sl-Sn_l)，因?yàn)榇?lián)的相鄰兩電池之間 可以共用一個(gè)取樣開關(guān)，因此取樣開關(guān)的數(shù)量比待測(cè)電池的數(shù)量少一個(gè)；而在每相鄰兩個(gè) 取樣開關(guān)另一端分別連接一取樣電容(Cl-Cn)，當(dāng)所有取樣開關(guān)閉合時(shí)，形成每個(gè)待測(cè)電池 兩端均并聯(lián)一個(gè)取樣電容的電路模式；對(duì)應(yīng)每個(gè)取樣電容即對(duì)應(yīng)每個(gè)待測(cè)電池，均設(shè)置一 差分電路，即所述每個(gè)取樣電容兩端均分別連接一差分電路(Ul-Un)兩輸入端。在每?jī)蓚€(gè) 相鄰的取樣電容之間串入一隔離開關(guān)(Kl-Kn)，即取樣開關(guān)全部閉合時(shí)，形成每個(gè)待測(cè)電池 與一個(gè)電容及一個(gè)隔離開關(guān)串聯(lián)的電路并聯(lián)的形式。 測(cè)量時(shí)，使各取樣開關(guān)和隔離開關(guān)均閉合，則電池電壓將為取樣電容充電，延時(shí)一 端時(shí)間后，由主控單元控制將各取樣開關(guān)和隔離開關(guān)斷開，打開差分電路，則各取樣電容兩 端電壓輸入到差分電路中，差分電路輸出端輸出信號(hào)給主控單元，主控單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行采 集計(jì)算后得到精確的電池電壓值。 當(dāng)需要對(duì)串聯(lián)的電池組中某個(gè)或某些電池電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只要接通相應(yīng)的取樣 開關(guān)和隔離開關(guān)即可，其它電路不必接通，使用方便，靈活。 當(dāng)然，上述的取樣電容可以是一個(gè)獨(dú)立取樣電容，也可以是幾個(gè)電容串聯(lián)組成的 電容組，其功能均是對(duì)待測(cè)電池電壓采樣。 所述的取樣開關(guān)S1-Sn、隔離開關(guān)Kl-Kn均可采用例如MOS管或三極管或繼電器實(shí)
現(xiàn)，即各種實(shí)現(xiàn)開關(guān)通斷的方式均可，包括完全電氣斷開或者二極管特性斷開方式，而由主 控單元對(duì)其通斷進(jìn)行控制。 本發(fā)明所述電路也可以應(yīng)用于其它類型的電池電壓檢測(cè)，并不局限于鋰電池。
以上實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方式，并不能以此來(lái)限制本發(fā)明，在不脫落本 發(fā)明構(gòu)思前提下，對(duì)其所做的任何等同替換和微小變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種串聯(lián)電池電壓檢測(cè)電路，包括主控單元及受主控單元控制的由多個(gè)取樣開關(guān)組成的取樣開關(guān)組，其特征在于所述串聯(lián)的各單節(jié)電池兩端均分別連接一取樣開關(guān)，每相鄰取樣開關(guān)另一端間均連接有一取樣電容，且所述取樣電容依次串聯(lián)，所述各取樣電容兩端均分別與一差分電路兩輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)電池電壓檢測(cè)電路，其特征在于所述每相鄰取樣電容 之間均串接入一隔離開關(guān)，所述隔離開關(guān)與主控單元連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池電壓檢測(cè)電路，具體是指一種高精度串聯(lián)電池電壓檢測(cè)電路。所述電路包括主控單元及受其控制的由多個(gè)取樣開關(guān)組成的取樣開關(guān)組，所述串聯(lián)的各單節(jié)電池兩端均分別連接一取樣開關(guān)，每相鄰取樣開關(guān)另一端間均連接有一取樣電容，且所述取樣電容依次串聯(lián)，各取樣電容兩端均分別與一差分電路兩輸入端連接；每相鄰取樣電容之間均串接入一隔離開關(guān)，該開關(guān)用于使所述取樣電容對(duì)待測(cè)電池電壓取電后隔離各取樣電容，避免相互干擾，以保證測(cè)量結(jié)果的精確性。本發(fā)明采用隔離差分法測(cè)試電池兩端電壓，克服現(xiàn)有技術(shù)中電阻分壓法的缺陷，檢測(cè)電壓精度高，既可對(duì)每個(gè)單節(jié)電池分別進(jìn)行測(cè)量，也可同時(shí)對(duì)多個(gè)電池測(cè)量，應(yīng)用靈活，大大提高測(cè)量效率。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101762789SQ20091021395
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者李潤(rùn)朝 申請(qǐng)人:惠州市藍(lán)微電子有限公司