一种电池电压检测电路及电压侦测方法与流程

本发明涉及数据采集领域，尤其涉及一种电池电压检测电路及电压侦测方法。

背景技术：

电池的电流和电压检测一直是电池使用时所关注的重要问题，目前电池检测电路一般采用如下技术：电路由两路电压跟随器和一路运算放大电路构成，将采样电阻两端的高阻抗电压输出为低阻抗电压，再通过运算放大电路放大一定倍数，在将放大后的信号传给单片机通过AD转换成数据。在这里电压跟随器的作用是减小检测电路对原驱动电路的影响。在这个检测电路中一共有三路运放，这种方式能最大限度的减小对前级电路的影响，在稳定性方面也比较有优势，但是在成本方面还是有劣势的，在一些成本控制要求比较高的产品上，就没有必要这么复杂的电路了。

而且目前市场上电池电压侦测不考虑电池充放电状态及充放电电流，直接侦测电池电压，这样测量的误差较大；测量电池电压时关断电池回路开关，在关断期间侦测电池电压，这样影响电池充放电效率，增加了控制复杂度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种电池电压检测电路及电压侦测方法，可以提高电池电压侦测精度。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种电池电流电压检测电路，包括电流检测电路和电压检测电路，所述电流检测电路包括输入差分放大电路、放大电路、偏置电路、低通滤波电路和串联在检测电路中的电阻Rs，所述放大电路分别与输入差分放大电路、偏置电路、低通滤波电路电连接。

进一步的，所述差分放大电路包括电阻R1、电阻R4，所述电阻Rs远离蓄电池负极的一端与电阻R1的一端连接，所述电阻Rs靠近蓄电池负极的一端与电阻R4的一端连接。

进一步的，所述放大电路包括运算放大器、电阻R2，所述运算放大器的负极输入端与电阻R1的另一端相连，所述运算放大器的正极输入端与电阻R4的另一端相连，所述运算放大器与电阻R1之间的连接点与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的负电源端接地。

进一步的，所述偏置电路包括运算放大器电源、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R5一端与电阻R4和运算放大器间的连接点连接，所述电阻R5的另一端与电阻R6、R7连接，电阻R6的另一端与运算放大器电源V1正极连接，电阻R7的另一端与运算放大器电源V1负极连接，所述电阻R6与运算放大器电源V1正极之间的连接点与运算放大器的正极电源输入端连接。

进一步的，所述低通滤波电路包括电阻R3、电容C1，所述电阻R3的一端与电阻R2和运算放大器输出端之间的连接点相接，所述电阻R3的另一端与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R3与电容C1之间的连接点与AD转换装置相连。

进一步的，所述电压检测电路，包括电阻R8、R9，电容C2，电阻R8的一端与电池正极连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电池负极连接，电阻R8与电阻R9之间的连接点与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R9和电池负极之间的连接点连接，电阻R8与电阻R9之间的连接点还与电压转换模块连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种电池电压侦测方法，应用于上述电池电流电压检测电路，包括直充直放时检测方法和PWM充放电时检测方法；

所述直充直放时检测方法，基于电池充电或放电电流及预估电池内阻，对检测到的电池电压进行修正，以获得实际电池电压；

所述PWM充放电时检测方法，在PWM的下降沿后延时一定时间，即OFF期间进行电压采样检测，以获得实际电池电压。

本发明的有益效果是：1、通过将偏置电路产生的偏置电压与电阻R4相叠加使得当电池放电时，输出到AD转换装置的电压仍为正电压；

2、电容C2与电阻R8和电阻R9构成低通滤波电路可以消除噪声；

3、在PWM充电/放电、直充电/放电的任何时刻，准确检测到实际电池电压。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的电池电流检测电路图；

图2是本发明的电池电压检测电路图；

图3是实施例中PWM充电时的电池电压采样时间点示意图

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1至3所示，一种电池电流电压检测电路，包括电流检测电路和电压检测电路，所述电流检测电路包括输入差分放大电路、放大电路、偏置电路、低通滤波电路和串联在检测电路中的电阻Rs，所述放大电路分别与输入差分放大电路、偏置电路、低通滤波电路电连接。

进一步的，所述差分放大电路包括电阻R1、电阻R4，所述电阻Rs远离蓄电池负极的一端与电阻R1的一端连接，所述电阻Rs靠近蓄电池负极的一端与电阻R4的一端连接。

进一步的，所述放大电路包括运算放大器、电阻R2，所述运算放大器的负极输入端与电阻R1的另一端相连，所述运算放大器的正极输入端与电阻R4的另一端相连，所述运算放大器与电阻R1之间的连接点与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的负电源端接地。

进一步的，所述偏置电路包括运算放大器电源、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R5一端与电阻R4和运算放大器间的连接点连接，所述电阻R5的另一端与电阻R6、R7连接，电阻R6的另一端与运算放大器电源V1正极连接，电阻R7的另一端与运算放大器电源V1负极连接，所述电阻R6与运算放大器电源V1正极之间的连接点与运算放大器的正极电源输入端连接。

进一步的，所述低通滤波电路包括电阻R3、电容C1，所述电阻R3的一端与电阻R2和运算放大器输出端之间的连接点相接，所述电阻R3的另一端与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R3与电容C1之间的连接点与AD转换装置相连。

进一步的，所述电压检测电路，包括电阻R8、R9，电容C2，电阻R8的一端与电池正极连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电池负极连接，电阻R8与电阻R9之间的连接点与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R9和电池负极之间的连接点连接，电阻R8与电阻R9之间的连接点还与电压转换模块连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种电池电压侦测方法，应用于上述电池电流电压检测电路，包括直充直放时检测方法和PWM充放电时检测方法；

所述直充直放时检测方法，基于电池充电或放电电流及预估电池内阻，对检测到的电池电压进行修正，以获得实际电池电压；

所述PWM充放电时检测方法，在PWM的下降沿后延时一定时间，即OFF期间进行电压采样检测，以获得实际电池电压。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。