一種串聯(lián)電池組防接錯輸出電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于串聯(lián)電池組的防接錯輸出電路
【背景技術】
[0002]現在在電池組生產使用方面，由于電池組多串的問題，隨著電池組串數的增加，電池組電壓采集線隨之增加，這樣造成的接錯線的幾率增加，對于這樣的問題，往往導致電路板燒壞，電池組漏電等情況的發(fā)生，處理這個問題，有多種方法:
[0003]1.用不同顏色的線材區(qū)別每節(jié)電池的采樣線
[0004]2.在電路板或者外殼上標明采集線所要對應的電池節(jié)數
[0005]3.根據每節(jié)電池的位置，規(guī)定相對應的電壓采樣線的長度，防止接錯
[0006]4.從結構入手，防止電池組接錯，電池組插反，如電池組電壓采集線的排針，排母結構防反接
[0007]5.每節(jié)采樣線串聯(lián)防反接二極管
[0008]上面的幾個方法，雖然避免了電池組單體電池電壓采集線的接錯，反接問題，但是不是停留在工藝層面，就是電池電壓采樣不準確，沒有從設計層面上根本處理該問題，后面還是會有人員的疏忽，此類問題繼續(xù)會發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0009]為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種串聯(lián)電池組防接錯輸出電路，從電路設計的角度出發(fā)，解決電池組單節(jié)電池電壓采樣線接錯，反接而造成的燒壞電路板，電池組漏電等問題。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0011]一種串聯(lián)電池組防接錯輸出電路，包括:電池采樣電路、采樣控制電路和輸出補償電路；所述電池采樣電路包括與一電池組中的電池數量相同的子電池采樣電路，所述輸出補償電路包括與子電池采樣電路數量相同的子輸出補償電路，其中，電池組中的電池之間為串聯(lián)連接，電池、子電池采樣電路和子輸出補償電路為一一對應關系；
[0012]每個子電池采樣電路，分別用于接收對應電池的正極所輸出的電壓并將其輸出至采樣控制電路中，并且，若某個子電池采樣電路從采樣控制電路中接收到高電平信號，則該子電池采樣電路輸出電壓信號至對應的子輸出補償電路，否則，該子電池采樣電路不輸出電壓信號至對應的子輸出補償電路；
[0013]采樣控制電路，用于分別將相鄰兩節(jié)電池的正極對應的兩個電壓進行比較，若后一節(jié)電池的正極的電壓大于前一節(jié)電池的正極的電壓，則輸出高電平信號至后一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路，否則輸出低電平信號至后一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路；
[0014]每個子輸出補償電路，用于接收對應的子電池采樣電路所輸出的電壓信號和一附加電壓信號，并將對應的子電池采樣電路所輸出的電壓信號和附加電壓信號相加，使其等于對應電池的正極所輸出的電壓并輸出至用電器。
[0015]優(yōu)選地，所述子電池采樣電路包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻和三極管，第一電阻的一端和第二電阻的一端均為第一輸入端，第一輸入端用于與對應電池的正極連接，第一電阻的另一端為第一輸出端，第二電阻的另一端與三極管的集電極連接，第三電阻的一端和三極管的基極均為第二輸入端，第三電阻的另一端和三極管的發(fā)射極均為第二輸出端。
[0016]優(yōu)選地，相鄰的兩個子電池采樣電路中的三極管的發(fā)射極之間通過一第一電容進行連接。
[0017]優(yōu)選地，所述采樣控制電路由至少一個型號為LM324的集成電路組成，一個集成電路中包括四個第一運算放大器；
[0018]其中，在同一個第一運算放大器中，其同相端與相鄰兩節(jié)電池中的后一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路的第一輸出端連接，其反相端與相鄰兩節(jié)電池中的前一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路的第一輸出端連接，其輸出端與相鄰兩節(jié)電池中的后一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路的第二輸入端連接；當某個第一運算放大器的同相端與第一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路的第一輸出端連接，則該第一運算放大器的反相端接地，且該第一運算放大器的輸出端與第一節(jié)電池所對應的子電池采樣電路的第二輸入端連接。
[0019]優(yōu)選地，所述集成電路的電源端與對應的供電電路的輸出端連接，所述供電電路的輸入端為與該集成電路對應的多個子電池采樣電路所對應的電池正極，每個對應的電池正極分別與一二極管的正極連接，每個二極管的負極均為供電電路的輸出端。
[0020]優(yōu)選地，所述子輸出補償電路包括:第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第二運算放大器和第一二極管，第四電阻的一端和第八電阻的一端均用于與對應電池的負極連接，第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端和第二運算放大器的反相端連接，第五電阻的另一端和第二運算放大器的輸出端均與第一二極管的正極連接，第一二極管的負極為輸出補償電路的輸出端并用于與用電器連接，第六電阻的一端與對應的子電池采樣電路的第二輸出端連接，第七電阻的一端與一對應的附加電壓端連接，第六電阻的另一端、第七電阻的另一端和第八電阻的另一端均與第二運算放大器的同相端連接。
[0021]優(yōu)選地，附加電壓端所對應的電路為附加電壓電路，所述附加電壓電路包括:可調電阻、第九電阻和第二電容，第九電阻的一端用于與對應電池的正極連接，第九電阻的另一端與可調電阻的一端連接，可調電阻的另一端與對應電池的負極連接，可調電阻的可調端為附加電壓端，第二電容的一端與可調電阻的可調端連接，第二電容的另一端與可調電阻的另一端連接。
[0022]相比現有技術，本發(fā)明的有益效果在于:從電路設計的角度出發(fā)，解決電池組單節(jié)電池電壓采樣線接錯或者反接而造成的燒壞電路板和電池組漏電等問題，同時增加了補償電路，使電池電壓采樣輸出與實際值一致，可以處理由兩節(jié)以上的電池組成的電池組接錯或反接問題，起到保護后續(xù)電路的作用。而且，該串聯(lián)電池組防接錯輸出電路可以應用到不同的電池組控制方案中，可移植性強，增加了產品的合格率，減少因人為接錯電池線造成損壞的可能性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的電池采樣電路結構圖。
[0024]圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的采樣控制電路結構圖。
[0025]圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的輸出補償電路結構圖。
[0026]圖4為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的附加電壓電路結構圖。
【具體實施方式】
[0027]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述:
[0028]參考圖1-4為本發(fā)明的一種串聯(lián)電池組防接錯輸出電路，包括:電池采樣電路、采樣控制電路和輸出補償電路組成。電池采樣電路包括與一電池組中的電池數量相同的子電池采樣電路，輸出補償電路包括與子電池采樣電路數量相同的子輸出補償電路，其中，電池組中的電池之間為串聯(lián)連接，電池、子電池采樣電路和子輸出補償電路為一一對應關系。
[0029]圖1為由四個子電池采樣電路組成的電池采樣電路，每個子電池采樣電路的電路結構相同，下面描述第一個子電池采樣電路的電路結構:包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和三極管Ql，三極管Ql為NPN三極管，電阻Rl的一端和電阻R2的一端均為第一輸入端BI，第一輸入端BI為對應的電池正極(即第一節(jié)電池正極)，電阻Rl的另一端為第一輸出端Bl_V，電阻R2的另一端與三極管Ql的集電極連接，電阻R3的一端和三極管Ql的基極均為第二輸入端B1_V_C，電阻R3的另一端和三極管Ql的發(fā)射極均為第二輸出端BATV_1。對于其它的子電池采樣電路，其電路結構與第一個子電池采樣電路的電路結構相同，具體的電子元件標記參考圖1，在此不一一贅述。需要說明的是，B2、B3和B4分別與第二節(jié)電池正極、第三節(jié)電池正極和第四節(jié)電池正極連接。優(yōu)選的，相鄰兩個子電池采樣電路中的三極管的發(fā)射極之間通過一電容進行連接，例如，第一個子電池采樣電路中的三極管Ql和第二個子電池采樣電路中的三極管Q2之間連接有電容Cl。
[0030]采樣控制電路由至少一個型號為LM324的集成電路組成，該集成電路中包括四個第一運算放大器，一個集成電路最多可以與四個子電池采樣電路連接。圖2為一個集成電路U5和提供給該集成電路U5的供電電路的結構圖，集成電路U5包括14個引腳，其中，I腳、7腳、8腳和14腳分別連接第一個子電池米樣電路的第二輸入端B1_V_C、第二個子電池采樣電路的第二輸入端B2_V_C、第三個子電池采樣電路的第二輸入端B3_V_C和第四個子電池采樣電路的第二輸入端B4_V_C ；2腳接地，3腳和6腳均連接第一個子電池采樣電路的第一輸出端B1_V，5腳和9腳均連接第二個子電池采樣電路的第一輸出端B2_V，10腳和13腳均連接第三個子電池采樣電路的第一輸出端B3_V，12腳連接第四個子電池采樣電路的第一輸出端B4_V ；4腳與對應的供電電路的輸出端VCCl連接，11腳通過一電阻R13接地。對應的供電電路的輸入端為與該集成電路對應的多個子電池采樣電路所對應的電池正極，即第一節(jié)電池、第二節(jié)電池、第三節(jié)電池和第四節(jié)電池的正極，每個電池正極分別與一二極管的正極連接，每個二極管的負極均為供電電路的輸出端VCC1，該供電電路的作用是取最高電壓對集成電路供電。
[0031]需要說明的是，上述的集成電路U5最多可比較四組電壓，當然也可以只接兩個子電池采樣電路進行電壓比較，如果需要比較更多組的電壓，則相應地增加LM324集成電路即可，其連接關系與集成電路U5的連接關系類似，不再一一贅述。
[0032]圖3為由四個子輸出補償電路組成的輸出補償電路，每個子輸出補償電路的電路結構相同，下面描述第一個子輸出補償電路的電路結構:包括電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、運算放大器Ul和二極管Dl，電阻R21的一端和電阻R25的一端均與對應的電池負極(即第一節(jié)電池負極)連接，第一節(jié)電池負極相當于接地，電阻R21的另一端分別