一种用于均压电路的电压检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电压检测电路，尤其涉及一种用于均压电路的电压检测电路，属 于电力电子技术领域。
【背景技术】
[0002] 为了保证系统工作的安全性、可靠性，电压的检测电路是必不可少的一部分。通过 电压检测电路，可以得到目前电路的工作状态，通过反馈的数据，对整个系统进行相应的调 整与控制，完善整个系统的运行状态，从而更准确、更高效的实现系统的功能。
[0003] 电压检测电路用于测量被测储能对象的电压，所述的被测储能对象包括电池单 体、电池包、超级电容单体、超级电容组等储能元件。
[0004] 电压检测电路在电路设计中应用广泛，在控制领域通常采用霍尔电压传感器对电 压进行检测。霍尔电压传感器虽然灵敏度高，但它自身存在体积大、价格高的缺点。体积大 不易于整体电路系统的小型化，价格高增加了设计成本。
[0005] 随着技术的发展，各种设备的功能越来越强大、响应速度越来越快、精度也越来越 高。为了适应这种发展趋势，在电路设计中，电压的精确度需要满足需求，对电压的检测准 确性也应相应的提高。
【发明内容】
[0006] 针对上述【背景技术】中的已有电压检测电路存在的弊端，本发明公开的一种用于均 压电路的电压检测电路，要解决的技术问题是实现已有电压检测电路的电压检测功能，此 外，通过增加电压滞环控制电路还能够判断被测储能对象是否达到均压，并根据判断结果 生成控制信号。本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路还可进一步实现体积小型 化和降低成本的优点。
[0007] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
[0008] 本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，包括电压采集电路和电压滞环 控制电路。所述的电压采集电路与均压电路中被测储能对象连接，用于采集被测储能对象 的电压。所述的电压滞环控制电路与电压采集电路相连，用于判断被测储能对象是否达到 均压，并根据判断结果生成控制信号。
[0009] 在所述的电压采集电路上增加电压跟随器可防止电压采集电路中的电阻与电压 滞环控制电路中的电阻并联造成的电流流动，进而避免检测电压的不准确性，提高电压检 测电路的检测电压精度。
[0010] 所述的一种用于均压电路的电压检测电路，具体实现方式可为，包括电压采集电 路和电压滞环控制电路。所述的电压采集电路与均压电路中被测储能对象连接，用于采集 被测储能对象的电压，通过分压电阻进行一次分压，所述的电压采集电路的分压电阻定义 为一次分压电阻，所述的电压采集电路主要由一次分压电阻和电压跟随器组成。对两个被 测储能对象进行一次分压后的电压跟随器输出电压为bat+Y，对单个被测储能对象进行一 次分压后的电压跟随器输出电压为midY。所述电压采集电路的电压bat+Y需通过电压滞环 控制电路进行二次分压。所述的电压滞环控制电路用于判断被测储能对象是否达到均压， 并根据判断结果生成控制信号。所述的电压滞环控制电路主要由二次分压电阻和比较器组 成，所述电压采集电路的电压bat+Y作为电压滞环控制电路二次分压前的电压，所述电压采 集电路的电压mi dY作为电压滞环控制电路中比较器的正极输入电压，比较器的负极输入电 压为电压bat+Y经二次分压后得到的电压。所述的电压滞环控制电路对电压采集电路的输 出电压实行滞环控制，通过比较器的输出来判断被测储能对象是否达到均压，并根据判断 结果生成控制信号。
[0011] 通过在已有电压检测电路基础上，增加电压跟随器可防止电压采集电路中的电阻 与电压滞环控制电路中的电阻并联造成的电流流动，进而避免检测电压的不准确性，提高 电压检测电路的检测电压精度。
[0012] 为提高电压滞环控制电路对电压的控制精度，所述的二次分压比例系数应满足预 设阈值范围，所述的二次分压比例系数的预设阈值范围尽量接近1/2。
[0013] 为适应同时测量多个被测储能对象的电压，分为偶数个被测储能对象和奇数个被 测储能对象两种情况。
[0014] 适应同时测量偶数个被测储能对象的电压情况，所述的一种用于均压电路的电压 检测电路作为单个电压检测单元，单个电压检测单元能够同时测量两个被测储能对象的电 压，根据被测储能对象数量确定所需的单个电压检测单元的数量，N个电压检测单元能够同 时测量2N个被测储能对象的电压。
[0015] 适应同时测量奇数(2N+1)个被测储能对象的电压情况，所述的一种用于均压电路 的电压检测电路作为单个电压检测单元，单个电压检测单元能够同时测量两个被测储能对 象的电压，根据被测储能对象数量确定所需的单个电压检测单元的数量，前N个电压检测单 元能够同时测量2N个被测储能对象的电压，第N+1个电压检测单元检测第2N个和第2N+1个 被测储能对象的电压。
[0016] 所述的储能对象包括电池单体、电池包、超级电容单体、超级电容组等储能元件。
[0017] 有益效果：
[0018] 1、本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，在实现已有电压检测电路电 压检测功能的基础上，通过增加电压滞环控制电路还能够实现判断被测储能对象是否达到 均压，并根据判断结果生成控制信号。
[0019] 2、本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，增加电压跟随器可防止电压 采集电路中的电阻与电压滞环控制电路中的电阻并联造成的电流流动，进而避免检测电压 的不准确性，提高电压检测电路的检测电压精度。
[0020] 3、本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，仅采用基本的电路元件（电 阻和比较器)即可硬件实现，易于低成本实现。
[0021] 4、与霍尔电压传感器相比，本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，采 用易于小型化的电阻和比较器即可实现电压检测电路，可实现电压检测电路小型化。
[0022] 5、本发明公开的一种用于均压电路的电压检测电路，可实现模块化，进而适应同 时测量多个被测储能对象的电压。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的一种用于均压电路的电压检测电路的电路图；
[0024]其中：bat+-两个被测储能对象的正极电压；
[0025] mid一两个被测储能对象的中点电压；
[0026] bar-两个被测储能对象的负极电压；
[0027] bat+X-对两个被测储能对象一次分压后的电压；
[0028] bat+Y-对两个被测储能对象一次分压后的电压跟随器输出电压；
[0029] midX-对一个被测储能对象一次分压后的电压；
[0030] midY-对一个被测储能对象一次分压后的电压跟随器输出电压；
[0031] s i gna 11-电压滞环控制电路中比较器输出的控制信号1;
[0032] s i gna 12-电压滞环控制电路中比较器输出的控制信号2;
[0033] Udd和瓜。2分别为两个被测储能对象的电压值。
[0034]图2为实施例3的一种用于均压电路的电压检测电路的电路图，其被测储能对象个 数为2N+1;
[0035]其中：bati+-第i组的两个被测储能对象的正极电压，i为1~N+1;
[0036] mi di-第i组被测储能对象的中点电压，i为1~N+1;
[0037] batr-第i组的两个被测储能对象的负极电压，i为1~N+1;
[0038] bat^X-对第i组的两个被测储能对象一次分压后的电压，i为1~N+1;
[0039] bat^Y-对第i组的两个被测储能对象一次分压后的电压跟随器输出电压，i为1~ N+1；
[0040] midi X一对第i组的一个被测储能对象一次分压后的电压，i为1~N+1;
[0041] micU Y-对第i组的一个被测储能对象一次分压后的电压跟随器输出电压，i为1 ~N+1 ;
[0042] signal j-电压滞环控制电路中第j个比较器输出的控制信号j，j为1~2N+2;
[0043] Udck为第k个被测储能对象的电压值。
【具体实施方式】
[0044] 实施例1:
[0045] 以适应两个被测储能对象的单个电压检测单元为例进行说明，如图1所示。本实施 例公开的一种用于均压电路的电压检测电路，包括电压采集电路和电压滞环控制电路。如 图1所示，虚线左侧为电压采集电路，虚线右侧为电压滞环控制电路。为分析方便，所述的电 压采集电路中的baf认为是接地。所述的电压采集电路与均压电路中被测储能对象连接， 将bat+和mid两点的电压