池差异或电池连接结构对电池组性能的影响的研 究提供了测量手段。
[0030] (2)系统中考虑到宽量程电流传感器在小电流采集时的精度较低，在同一位置分 别安装两种量程的两个双向高精度霍尔电流传感器
【附图说明】
[0031] 图1为并联单体电池性测试系统拓扑结构；
[0032] 图2为并联单体电池电压采集电路；
[0033] 图3为单体电池过充/放保护电路；
[0034] 图4为并联单体电池电流采集电路；
[0035] 图5为电池组过流保护电路。
【具体实施方式】
[0036] 本发明提出的并联单体电池性能监测系统包括主控模块、电压采集模块、电流采 集模块及相应的电流传感器、温度传感器等。
[0037] 主控模块配置了 CAN接口，U盘存储接口，用于接收、存储和上传电流采集模块以 及电压采集模块传来的单体电池性能参数，主控模块还具备动力电池组绝缘电阻检测功 能，并可利用各串接的单节电池电压之和与电池组总电压的关系判断线路是否发生故障。
[0038] 电压采集模块包括并联单体电池电压采集电路、温度采集电路、单体电池过充/ 放保护电路，所述温度采集电路即为所述温度传感器，同时还可通过CAN总线获取相应单 体电池支路电流，计算单体电池内阻。电压采集模块采集单体电池电压及温度，用于表征单 体电池工作状态，单体电池过充/放保护电路，用于保证电池在工作过程中的安全，防止了 单体电池过充/过放。
[0039] 电流采集模块包括并联单体电池电流采集电路、电池组总电流采集电路、电池组 总电压采集电路、电池组过流保护电路，同时还可以计算电池组直流内阻、SOH(State of health)、S0C(state of capacity)及可用输出功率等。并联单体电池电流采集电路用于 单体电池状态参数估算，用于表征单体电池工作状态，电池组总电流采集电路及电池组总 电压采集电路用于计算电池组直流内阻，表征电池组当前状态。电池组过流保护电路防止 电池组过流，保证单体电池安全。
[0040] 下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅 是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
[0041] 图1为并联单体电池性能监测系统拓扑结构，从图1中可以看出并联单体电池性 能监测系统包括主控模块、电流采集模块、电压采集模块，主控模块通过CAN总线与电流采 集模块和电压采集模块相连；主控模块采用MC9S12XEP100主芯片，但不仅仅局限于该主芯 片；并联单体电池组有多个并联的单体电池构成，电压采集模块的电压信号接头分别接并 联电池组中各单体电池的正负端、温度信号接头接温度传感器，温度传感器采用数字式温 度传感器DS18B20,将温度信号转换成串行数字信号，直接送给主控模块进行处理，所述传 感器DS18B20贴在单体电池两极柱及壳体处。电流采集模块的电流信号接头接霍尔型电流 传感器，霍尔传感器分别位于各单单体电池支路上。
[0042] 图2为并联单体电池电压采集电路，单体电池正极经电阻R2接运放芯片UlA的同 相输入端，单体电池负极经电阻Rl接运放芯片UlA的反向输入端，同时，单体电池正极和负 极之间接电容C1，正极经电容C3接地，负极经电容C2接地，另外，运算放大器同相输入端 经过电阻R4接地，反向输入端经过电阻R3接运算放大器的输出端，输出端经过电阻R5、C5 后的输出BAT接主控模块的AD采样端口；当电路中的电阻Rl = R2,电阻R3 = R4时为典 型的运放差分放大电路。
[0043] 图3为单体电池过充/放保护电路，经并联单体电池电压采集电路处理后的单体 电池电压输出BAT分别接两个运算放大器U2A的反相输入端和U2B的同相输入端，滑行变 阻器VRl两端分别接5V和地，分压后的一端接运算放大器U2A的同相输入端，滑行变阻器 VR2两端分别接5V和地，分压后的一端接运算放大器U2B的反相输入端，运算放大器U2B的 输出端F1、U2B的输出端F2分别经电阻R6、R7上拉至5V，同时Fl和F2分别作为与门芯片 U2的两个输入，U2芯片的输出FAULT为过充/放标志，送主控模块的中断口。
[0044] 调节滑行变阻器VRl可实现最高充电截止电压的设定，同理，调节滑行变阻器VR2 可实现最低放电截止电压的设定，当电池充放电电压位于充放电截止电压间时，Fl = 1F2 =1，当电池放电至放电截止电压以下，Fl = 1F2 =0,当电池充电至充电截止电压以上时， Fl = 0F2 = 1，又因Fl及F2分别接与门U2的输入端，即当电池电压正常时，U2芯片的输 出FAULT = 1，而电池过充/放时，FAULT =0。
[0045] 图4为并联单体电池电流采集电路，采用的霍尔型电流传感器输出信号Current In经电阻R15接地，同时经电阻R8接运算放大器U4A的同相输入端，运算放大器U4A的反 相输入端经电阻R9与输出端相连，构成跟随器，提高信号的带负载能力，U4A的同相输入端 通过电容C7接地，U4A的一个端口经电容C8后接地，U4A的另一个端口经电容C9后接地。 运算放大器U4A的输出端经电阻RlO接另一运算放大器U5A同相输入端，运算放大器U5A 反相输入端经电阻Rll接地，另外U5A的同相输入端经过电阻R12接参考电压Ref，U5A的 反相输入端经过电阻R13接运算放大器U5A的输出端，U5A的一个端口经电容ClO后接地， U5A的另一个端口经电容Cl 1后接地，运算放大器U5A的输出端经过电阻R14、二极管D1、电 容C12后的输出信号Current_AD接主控模块的AD采样端口。
[0046] 上述电池组总电流采集电路与并联单体电池电流采样电路类似，但考虑到宽量程 电流传感器在小电流采集时的精度较低，为提高电流采样精度，在同一位置分别安装O~ 50A及O~300A量程的两个双向高精度霍尔电流传感器。
[0047] 图5为电池组过流保护电路，经电池组总电流采集电路处理后的电池组总电流分 别接两个运算放大器U6A的反相输入端和U7A的同相输入端，滑行变阻器VR3两端分别接 5V和地，分压后的一端接运算放大器U6A的同相输入端，滑行变阻器VR4两端分别接5V和 地，分压后的一端接运算放大器U7A的反相输入端，运算放大器U6A、U7A的输出端分别经电 阻R16、R17上拉至5V，调节滑行变阻器VR3可实现最大放电电流的设定，同理，调节滑行变 阻器VR4可实现最大充电电流的设定，当电池充放电电流位于最高充放电电流时，Fl = 1， F2 = 1，当电池放电电流高于最大放电电流，Fl = 0，F2 = 1，当电池充电电流高于最大充电 电流时，Fl = 1，F2 = 0,又因Fl及F2分别接与门U3的输入端，即当电池充放电电流正常 时，U3芯片的输出FAULT_i = 1，而电池组出现较大充放电电流时，FAULT_i = 0。
[0048] 上述电池组总电压采集电路与并联单体电池电压采集电路类似。
[0049] 基于本发明并联单体电池性能监测系统的监测方法为：
[0050] (1)系统工作时，主控模块发送开始采集命令给电压采集模块及电流采集模块；
[0051 ] (2)电流采集模块开始采集并联的各单体电池电流、电池组总电流及电池组总电 压；电压采集模块开始采集并联单体电池电压及温度；
池电压以及并联单体电池电流，计算单体电池内阻；
[0053] (4)