串联电池电压检测电路的制作方法

文档序号:12768327阅读:845来源:国知局

本实用新型涉及串联电池管理领域,更具体地说,涉及一种串联电池电压检测电路。



背景技术:

单节电池的电压较低,很多情况下需要串联多节而使用。在对串联的多节电池进行均衡充放电等情况下,需要分别检测各节电池两端的电压。

为检测串联的各节电池两端的电压,存在这样的现有技术:分别检测串联电池的各端口对地或对基准端的电压,再根据检测出的电压分别计算每节电池两端的电压。

然而,由于上述现有的检测技术需要设置计算单元以用于根据检测出的电压计算每节电池两端的电压,因而电路结构较为复杂。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术中为检测串联的各节电池两端的电压而设置结构复杂的检测电路的缺陷,提供一种结构简单的串联电池电压检测电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种串联电池电压检测电路,具备:

多个电压检测接口,每个电压检测接口对应于一节串联的电池,用于输入该节电池的一端的对地电压;

多个可控精密稳压源,每个可控精密稳压源的参考电压端连接于一个所述电压检测接口;

多路电压输出支路;

以及多个电压输出接口,分别用于输出各节电池两端的电压,

其中,每路电压输出支路连接于一个所述可控精密稳压源的阴极与一个所述电压输出接口之间。

可选地,所述可控精密稳压源为TL431器件。

可选地,各路电压输出支路分别具备:

第一电阻,其连接所述可控精密稳压源的阴极;

第二电阻,其连接所述第一电阻;

开关管,其一端连接所述第二电阻;

运算放大器,其同相输入端连接于所述可控精密稳压源的阴极,反向输入端连接于所述第二电阻与所述开关管之间,信号输出端连接于所述开关管而作为该开关管的控制端。

可选地,所述电压输出接口连接于所述开关管的另一端。

实施本实用新型的串联电池电压检测电路具有以下有益效果:在输入的为对地电压的情况下,也能够将其检测变换为悬浮电压输出,且不需要设置复杂的计算单元用于将对地电压变换为悬浮电压,因而其电路结构较为简单。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型实施例所提供的串联电池电压检测电路的电路示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提供的串联电池电压检测电路用于检测串联的多节电池中每节电池两端的电压。图1中以串联的4节电池为例进行说明。如图1所示,串联电池电压检测电路通过电压检测接口BAT1、BAT2、BAT3、BAT4获取各节电池的一端对地的电压。需要说明的是,每节电池两端的电压并不等同于各电压检测接口BAT1、BAT2、BAT3、BAT4处的对地电压。每节电池两端的电压属于浮动电压。具体地,电池BAT4两端的电压为接口BAT4处的对地电压,而电池BAT3两端的电压为接口BAT4与接口BAT3两处的对地电压之间的压差,电池BAT2两端的电压为接口BAT3与接口BAT2两处的对地电压之间的压差,电池BAT1两端的电压为接口BAT2与接口BAT1两处的对地电压之间的压差。

串联电池电压检测电路通过电压输出接口B11、B12、B13、B14输出各节电池两端的电压。

根据上述输入输出关系可知,通过串联电池电压检测电路,能够将串联电池各处的对地电压转换为每节电池两端的电压输出。以下,将具体说明该电路的连接结构。

如图1所示,串联电池电压检测电路具备:多个电压检测接口BAT1、BAT2、BAT3、BAT4,每个电压检测接口对应于一节串联的电池(未图示,使用与接口相同的标记,即BAT1、BAT2、BAT3、BAT4),用于输入该节电池的一端的对地电压;多个可控精密稳压源IC12、IC13、IC14,每个可控精密稳压源的参考电压端连接于一个电压检测接口;多路电压输出支路;以及多个电压输出接口B11、B12、B13、B14,分别用于输出各节电池BAT1、BAT2、BAT3、BAT4两端的电压。其中,每路电压输出支路连接于一个可控精密稳压源的阴极K与一个电压输出接口之间。作为可控精密稳压源IC12、IC13、IC14,具体可为TL431器件。

具体地,电压检测接口BAT4连接一电阻R107后再与可控精密稳压源IC14的参考电压端R连接;可控精密稳压源IC14的阳极A连接一电阻R111后接地,阴极K连接一电阻R115。可控精密稳压源IC14可响应于电压检测接口BAT4处的对地电压VBAT4,在其阳极A与阴极K之间生成响应电流i14,该响应电流i14=(VBAT4-2.5)/R111,由于流过可控精密稳压源IC14的参考电压端R的电流几乎为零,因此,流经电阻R115的电流也为i14。与电压检测接口BAT4对应的电压输出支路根据该响应电流i14,在电压输出接口B14处输出电池BAT4两端的电压。

在上述说明中,与电压检测接口BAT4对应的电压输出支路连接于可控精密稳压源IC14与电压输出接口B14之间,该电压输出支路具备:电阻(第一电阻的一个例子)R115,其一端连接于可控精密稳压源IC14的阴极K;电阻(第二电阻的一个例子)R119,其一端连接于电阻R115;开关管Q24,其一端连接于电阻R119;以及运算放大器U9D,其同相输入端连接于可控精密稳压源IC14的阴极K,反向输入端连接于电阻R119与开关管Q24之间,信号输出端连接于开关管Q24而作为该开关管Q24的控制端。此外,电压输出接口B14连接于开关管Q24的另一端。由此,在可控精密稳压源IC14的阴极K与电压输出接口B14之间,形成了与电压检测接口BAT4对应的电压输出支路。

另外,电压检测接口BAT3连接一电阻R106后再与可控精密稳压源IC13的参考电压端R连接;可控精密稳压源IC13的阳极A连接一电阻R110后再连接电压检测接口BAT4,阴极K连接一电阻R114。电压检测接口BAT2连接一电阻R105后再与可控精密稳压源IC12的参考电压端R连接;可控精密稳压源IC12的阳极A连接一电阻R109后再连接电压检测接口BAT3,阴极K连接一电阻R113。电压检测接口BAT1连接一电阻R104。

与电压检测接口BAT3对应的电压输出支路类似于与电压检测接口BAT4对应的电压输出支路,具备:电阻R114、电阻R118、开关管Q23以及运算放大器U9C;与电压检测接口BAT2对应的电压输出支路类似于与电压检测接口BAT4对应的电压输出支路,具备:电阻R113、电阻R117、开关管Q22以及运算放大器U9B。与电压检测接口BAT3对应的电压输出支路具备:开关管Q21,其一端与电阻R104连接;运算放大器U9A,其同相输入端连接于电阻R108后再与电压检测接口BAT2连接,反向输入端连接于电阻R104与开关管Q21之间,信号输出端连接于开关管Q21而作为该开关管Q21的控制端。

电压检测接口BAT3连接一电阻R106后再与可控精密稳压源IC13的参考电压端R连接;可控精密稳压源IC13的阳极A连接一电阻R110后再与电压检测接口BAT4连接,阴极K连接一电阻R114。可控精密稳压源IC13可响应于电压检测接口BAT3与电压检测接口BAT4之间的压差(VBAT3-VBAT4),即浮动电,在其阳极A与阴极K之间生成响应电流i13,该响应电流i13=((VBAT3-VBAT4)-2.5)/R110,由于流过可控精密稳压源IC13的参考电压端R的电流几乎为零,因此,流经电阻R114的电流也为i13。与电压检测接口BAT3对应的电压输出支路根据该响应电流i13,在电压输出接口B13处输出电池BAT3两端的电压。

由此可见,根据本实用新型提供的串联电池电压检测电路,在输入的为对地电压的情况下,也能够将其检测变换为悬浮电压输出,且不需要设置复杂的计算单元用于将对地电压变换为悬浮电压,因而其电路结构较为简单。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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