CN102288919B - 用于电池的电压测量系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压测量系统及方法，用于包括多个电池单元的电池，该电压测量系统包括：开关矩阵，该开关矩阵与该电池单元相连，且包括第一组开关和第二组开关；全差分放大器，该全差分放大器与该开关矩阵相连，包括全差分运算放大器和电阻对，且在该开关矩阵中的开关对闭合时，放大相应的电池单元的正负极之间的电压差；模数转换器，该模数转换器与该全差分放大器相连、且包括接收斩波信号的输出多工器，当斩波信号为第一值时，该开关矩阵中的第一开关对闭合，当斩波信号为第二值时，该开关矩阵中的第二开关对闭合。采用本发明的电压测量系统及方法能够自动消除全差分放大器的失调电压和模数转换器的输入失调电压，从而有效提高电压测量精度。

Description

用于电池的电压测量系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种电池测量系统，尤其是涉及一种用于电池的电压测量系统及方法。

背景技术

图1所示为现有技术中的一种电压测量系统100的方框图。电压测量系统100包括电池110、开关矩阵120、差分放大器130和模数转化器140。电池110包括电池单元111-118。开关矩阵120包括开关120_iA(i＝1，…，9)，120_iB(i＝1，…，8)。每个电池单元的电压测量过程分为自动消零步骤和测量步骤。例如，当测量电池单元111的电压时，在自动消零步骤中，开关120_1B和开关120_2A闭合，差分放大器130的输入电压为零，此时测量得到的电压为差分放大器130的输出失调电压。在测量步骤中，开关120_1B和开关120_1A闭合，测量到的电压减去差分放大器130的输出失调电压就等于电池单元111的电压。

图2所示为现有技术中的一种电压测量系统中的差分放大器200的方框图。差分放大器200具有与图1中的差分放大器130相同的结构和功能。具体地说，电阻231-234和运算放大器235分别具有与图1中的电阻131-134和运算放大器135相同的结构和功能。运算放大器235的反馈系数β₁和β₂根据方程式(1)和(2)分别计算得出。

${\mathrm{\β}}_1=\frac{R2B}{R1B+R2B}---\left(1\right)$

${\mathrm{\β}}_2=\frac{R2A}{R1A+R2A}---\left(2\right)$

R1A，R1B，R2A和R2B分别表示电阻231-234的阻值。

运算放大器235的正输入端的电压V_X根据节点方程计算得出。

(V_COM+V_IN)β₁＝V_X                 (3)

V_COM表示差分放大器200的第一输入端的电压。换句话说，V_COM表示差分放大器200的输入共模电压。V_IN表示差分放大器200的第一输入端的电压和第二输入端的电压之间的差值，也就是差分放大器200的差分输入电压。

根据节点方程得到方程式(4)。

$\frac{V_{\mathrm{COM}}-V_X}{R1A}=\frac{V_X-V_{\mathrm{OUT}}}{R2A}---\left(4\right)$

V_OUT表示运算放大器235的输出电压。

根据方程式(1)、(2)、(3)和(4)，计算得出运算放大器235的输出电压V_OUT，如方程式(5)所示。

$V_{\mathrm{OUT}}=\frac{{\mathrm{\β}}_1-{\mathrm{\β}}_2}{1-{\mathrm{\β}}_2}\·V_{\mathrm{COM}}+\frac{{\mathrm{\β}}_1}{1-{\mathrm{\β}}_2}\·V_{\mathrm{IN}}---\left(5\right)$

当差分放大器200的差分输入电压等于零的时候得到的输出电压即为差分放大器200的输出失调电压V_OS。由此，根据方程式(5)，我们可以定义差分放大器200的输出失调电压V_OS和放大系数S，如方程式(6)和(7)所示。

$V_{\mathrm{OS}}=\frac{{\mathrm{\β}}_1-{\mathrm{\β}}_2}{1-{\mathrm{\β}}_2}\·V_{\mathrm{COM}}---\left(6\right)$

$S=\frac{{\mathrm{\β}}_1}{1-{\mathrm{\β}}_2}---\left(7\right)$

根据方程式(6)可知，差分放大器200的输出失调电压V_OS与输入共模电压V_COM，以及运算放大器235的反馈系数β₁和β₂之间的差值有关。反馈系数β₁和β₂之间的差值也可以称之为反馈系数β₁和β₂之间的失配。输入共模电压V_COM越大，或者β₁和β₂之间的失配越大，差分放大器200的输出失调电压V_OS就越大。由此，为了减小差分放大器200的输出失调电压V_OS以避免其溢出，即超出测量系统定义的最大的输出失调电压值，就需要尽量减小反馈系数β₁和β₂之间的失配。因此，对电阻231和233以及电阻232和234之间的匹配精度的要求更高。另外，为了完全消除差分放大器200的输出失调电压V_OS，在自动消零步骤和测量步骤中的差分放大器200的输入共模电压V_COM必须保持一致。

在此，电压测量系统100结合差分放大器200进行描述。在图1中，电压测量系统100中的差分放大器130在自动消零步骤中和在测量步骤中的输入共模电压并不一致。例如，当测量电池单元111的电压时，在自动消零步骤中，开关120_1B和开关120_2A导通时差分放大器130的输入共模电压等于电池单元111的正端电压；而在测量步骤中，开关120_1B和开关120_1A导通时的差分放大器130的输入共模电压则变成了零伏特。因此，即使采用了自动消零的步骤，也不能完全消除差分放大器130的输出失调电压。

图3所示为现有技术中的另一种电压测量系统300的方框图。在图3中，与图1中标记相类似的元件具有相类似的功能，在此不再赘述。开关矩阵320包括开关320_iA(i＝1，…，8)和320_iB(i＝0，…，8)。在自动消零步骤中，开关320_iA(i＝1，…，8)和320_(i-1)B(i＝1，…，8)闭合。在测量步骤中，开关320_iA(i＝1，…，8)和320_iB(i＝1，…，8)闭合。由于电压测量系统300中的差分放大器130在自动消零步骤中和在测量步骤中的输入共模电压是一致的，因此，差分放大器130的输出失调电压V_OS可以被消除。

然而，模数转换器140具有输入失调电压V_{OS_ADC}，该失调电压随着模数转换器140的输入共模电压的变化而发生变化。在图3中，电压测量系统300在自动消零步骤中和在测量步骤中的模数转换器140的输入共模电压是不同的，因此，模数转换器140的输入失调电压也不同。由此，即使采用自动消零的步骤，也不能消除模数转换器140的输入失调电压，影响了电压的测量精度。

还有，如果运算放大器139的正输入端的电压受到噪声干扰，差分放大器130的输出电压就会受到干扰，最后导致对电池单元的电压测量也受到噪声的干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种电压测量系统，用以消除整个测量通路中的失调电压。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电压测量系统，用于测量电池中的多个电池单元的电压，其包括：开关矩阵，所述开关矩阵与所述电池单元相连，且包括第一组开关和第二组开关；全差分放大器，所述全差分放大器与所述开关矩阵相连，包括全差分运算放大器，且在所述开关矩阵中的开关对闭合时，放大相应的电池单元的正负极之间的电压差；以及模数转换器，所述模数转换器与所述全差分放大器相连、且包括接收斩波信号的斩波器，当所述斩波信号为第一值时，所述开关矩阵中的第一开关对闭合，当所述斩波信号为第二值时，所述开关矩阵中的第二开关对闭合。

本发明还提供了一种电压测量方法，用于测量电池中的多个电池单元的电压，其包括：(a)当斩波信号为第一值时，通过开关矩阵中闭合的第一开关对，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给全差分放大器；(b)放大(a)中的正负极之间的电压差，以得到所述的全差分放大器的第一输出电压；(c)当斩波信号为第二值时，通过所述开关矩阵中闭合的第二开关对，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给所述全差分放大器；(d)放大(c)中的正负极之间的电压差，以得到所述全差分放大器的第二输出电压；以及(e)计算所述全差分放大器的所述第一输出电压和所述第二输出电压的平均值，以得到所述电池单元的电压。

与现有技术相比，本发明的电压测量系统以及方法消除了整个测量通路中的失调电压，降低了对元件匹配精度的要求，并且采用新的全差分运算放大器的架构，大大提高了全差分运算放大器的性能和减小了电压测量系统的面积和功耗。

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。

附图说明

图1所示为现有技术中的一种电压测量系统的方框图；

图2所示为现有技术中的一种电压测量系统中的差分放大器的方框图；

图3所示为现有技术中的一种电压测量系统的方框图；

图4所示为根据本发明的一个实施例的电压测量系统的方框图；

图5所示为根据本发明的一个实施例的电压测量系统中的全差分放大器的方框图；以及

图6所示为根据本发明的一个实施例的电压测量方法的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。虽然本发明将结合实施例进行阐述，但应理解为这并非意指将本发明限定于这些实施例。相反，本发明意在涵盖由后附权利要求项所界定的本发明精神和范围内所定义的各种可选项、可修改项和等同项。

图4所示为根据本发明的一个实施例的电压测量系统400的方框图。为了防止电池410中的电池单元发生导常情况(例如，过压或欠压情况)，电压测量系统400需要实时地测量电池410中的每个电池单元的电压。在电池单元的电压测量过程中，采用电压测量系统400的拓扑结构消除了全差分放大器430的失调电压和模数转换器440的输入失调电压。在图4中，与图1和/或图3中标记相似的元件具有类似的功能，但并不仅限于这些功能。

如图4的实施例所示，电池410包括多个相串联的电池单元411-418。在一个实施例中，电池410可以是锂电池。在替换实施例中，电池410也可以是其它类型的电池，例如铅酸电池。电池410可以包括任何其它数目的电池单元。电池单元可以是相串联的，相并联的，和/或两者的组合。在另一替换实施例中，电池410的电池单元418也可以是电阻，本发明电压测量系统400可以用于测量电阻两端的电压，进而可测量流入流出电阻的电流，从而得到流入流出电池410的电流。

开关矩阵420包括多个开关，例如第一组开关420_1A-420_9A和第二组开关420_0B-420_8B。在一个实施例中，第一组开关420_1A-420_9A分别连接在电池单元411-418中的每个电池单元的负极和开关矩阵420的第一输出端之间。开关4209A连接在电池单元418的正极和开关矩阵420的第一输出端之间。第二组开关420_0B-420_7B分别连接在电池单元411-418中的每个电池单元的负极和开关矩阵420的第二输出端之间。开关4208B连接在电池单元418的正极和开关矩阵420的第二输出端之间。

全差分放大器430与开关矩阵420的第一输出端和第二输出端相连。如图4的实施例所示，全差分放大器430包括电阻431-434和全差分运算放大器435。电阻431连接在开关矩阵420的第一输出端和全差分运算放大器435的第一输入端之间。电阻432连接在开关矩阵420的第二输出端和全差分运算放大器435的第二输入端之间。电阻433连接在全差分运算放大器435的第一输入端和第一输出端之间。电阻434连接在全差分运算放大器435的第二输入端和第二输出端之间。

通过依次导通开关420_(i+1)A和420_(i-1)B(i＝1，…，8，8是实施例中电池单元的总数)中相应的开关，可以测量相应的电池单元的电压。具体地说，当开关420_i(i+1)A和420_(i-1)B(i＝1，…，8)中相应的开关闭合时，相应电池单元的正极电压和负极电压传送给全差分放大器430的第一端入端和第二输入端。随后，全差分放大器430对电池单元的正负极之间的电压差进行放大，并在其第一输出端和第二输出端分别输出第一输出电压和第二输出电压。

有利的是，与现有技术中的电压测量系统100和300中差分放大器130相比，全差分放大器430由于采用了全差分的结构，从而具有更好的噪声抑制和电源纹波抑制性能。

在一个实施例中，模数转换器440包括相串联的增量-总和型的调制器441，反相器442，输出多工器443和数字滤波器444。模数转换器440是，但并不限于，增量-总和型模数转换器或逐步逼近型模数转换器或循环型模数转换器等。

模数转换器440接收来自于全差分放大器430的第一输出电压和第二输出电压。具体地说，调制器441接收来自于全差分运算放大器435的第一输出电压和第二输出电压，并将全差分运算放大器435的第一输出电压和第二输出电压之间的差值调制成高频1位的数字码流。反相器442将来自于调制器441的高频1位的数字码流的输出极性进行反相，也就是把逻辑0变成逻辑1，或者相反。输出多工器443接收来自于调制器441的输出和来自于反相器442的输出，并在斩波输入信号449的控制下产生相应的输出，也就是当斩波输入信号为逻辑1的时候，输出多工器443的输出为反相器442的输出信号，当斩波输入信号为逻辑0的时候，输出多工器443的输出调制器441的输出。数字滤波器444则对来自于输出多工器443的数字码流进行数字运算和滤除高频噪声，最终把全差分放大器430的第一输出电压和第二输出电压之间的差值(模拟量)转换为数字量。

图5所示为根据本发明的一个实施例的全差分放大器500的方框图。全差分放大器500具有与图4中的全差分放大器430相同的结构和功能。具体地说，电阻531-534和全差分运算放大器535分别具有与图4中的电阻431-434和全差分运算放大器435相同的结构和功能。

全差分运算放大器535的反馈系数β₃和β₄根据方程式(8)和(8)分别计算得出。

${\mathrm{\β}}_3=\frac{R4B}{R3B+R4B}---\left(8\right)$

${\mathrm{\β}}_4=\frac{R4A}{R3A+R4A}---\left(9\right)$

其中，R3A，R3B，R4A和R4B分别表示电阻531-534的阻值。全差分放大器500的输出电压根据节点方程，可以计算得出。

$V_{O+}-V_{O-}=\frac{2[V_{\mathrm{IN}+}(1-{\mathrm{\β}}_4)-V_{\mathrm{IN}-}(1-{\mathrm{\β}}_3)]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}=\frac{2(1-{\mathrm{\β}}_4)[V_{\mathrm{IN}+}-V_{\mathrm{IN}-}\frac{(1-{\mathrm{\β}}_3)}{(1-{\mathrm{\β}}_4)}]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(10\right)$

假设全差分运算放大器535的反馈系数β₃和β₄之间的失配很小，也就是说β₃等于β₄，方程式(10)可以进一步简化为方程式(11)。

$V_{O+}-V_{O-}==\frac{2(1-{\mathrm{\β}}_4)[V_{\mathrm{IN}+}-V_{\mathrm{IN}-}]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(11\right)$

由此，根据方程式(11)，我们可以定义全差分放大器500的放大系数为S′，如方程式(12)所示。

$S^{\′}=\frac{2(1-{\mathrm{\β}}_4)}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}=\frac{(2-{\mathrm{\β}}_4-{\mathrm{\β}}_3)}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(12\right)$

在一个实施例中，电池单元的电压测量过程分为第一步骤和第二步骤，在第一步骤中，斩波信号449为第一值，例如逻辑0，开关420_iA和420_iB(i＝1，…，8，8是电池单元的总数)闭合。全差分放大器430的输入电压等于第i(i＝1，…，8)个电池单元的电压，全差分放大器430的输出电压根据方程式(11)计算得出。

V_OUTP-V_OUTN＝S′＊V_CELL            (13)

其中，V_OUTP和V_OUTN分别表示全差分放大器430的第一输出端的电压和第二输出端的电压。V_CELL表示电池410中第i(i＝1，…，8)个电池单元的电压。假设模数转换器的输入失调电压为V_{OS_ADC}，那么数字滤波器得到的第i(i＝1，…，8)个电池单元的电压，根据根据方程式(14)计算得出。

V_DIG＝V_OUTP-V_OUTN-V_{OS_ADC}＝S′＊V_CELL-V_{OS_ADC}    (14)

在第二步骤中，斩波信号449为第二值，例如逻辑1，开关420_(i+1)A和420_(i-1)B(i＝1，…，8，8是电池单元的总数)闭合，全差分放大器430的输入端的极性被交换了。全差分放大器430的输出电压根据方程式(11)计算得出。

V_OUTP-V_OUTN＝-S′＊V_CELL    (15)

在这种情况下，调制器441的输入电压变成负值，其输出的高频1位码流经过反相器442后输入到数字滤波器444。因此，数字滤波器444得到的第i(i＝1，…，8)个电池单元的电压，根据根据方程式(16)计算得出。

V_DIG＝-(V_OUTP-V_OUTN)-V_{OS_ADC}＝-(-S′＊V_CELL-V_{OS_ADC})＝S′＊V_CELL+V_{OS_ADC}  (16)

然后数字滤波器444对方程式(16)和(14)进行求和平均，最终得到的第i(i＝1，…，8)个电池单元的电压，根据根据方程式(17)计算得出。

$V_{\mathrm{DIG}}=\frac{(S^{\′*}{V}_{\mathrm{CELL}}-V_{\mathrm{OS}\_\mathrm{ADC}}+S^{\′*}{V}_{\mathrm{CELL}}+V_{\mathrm{OS}\_\mathrm{ADC}})}{2}=S^{\′*}{V}_{\mathrm{CELL}}---\left(17\right)$

由此，在图4所示的电压测量系统400中，在第一步骤和第二步骤中，全差分放大器430的失调电压和模数转换器440的输入失调电压均被完全自动消除。

由此，电压测量系统400采用斩波功能之后，消除了与电阻对失配相关的失调电压，从而降低了对电阻对匹配精度的要求。另外，通过调节电阻533和534的阻值，很容易使得全差分放大器430或500的放大系数接近理想值。

图6所示为根据本发明的一个实施例的电压测量方法的流程图600。图6结合图4和图5进行描述。

在步骤610中，当斩波信号449为第一值时，通过开关矩阵420中闭合的第一开关对(例如，开关420_iA和420_iB(i＝1，…，N，N是电池单元的总数))，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给全差分放大器430。

在步骤620中，放大在步骤610中得到的电池单元的正负极之间的电压差，以得到全差分放大器430的第一输出电压，如方程式(13)所示。

在步骤630中，当斩波信号449为第二值时，通过开关矩阵420中闭合的第二开关对(例如，开关420_(i+1)A和420_(i-1)B(i＝1，…，N，N是电池单元的总数))，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给全差分放大器430。

在步骤640中，放大在步骤630中得到的电池单元的正负极之间的电压差，以得到全差分放大器430的第二输出电压，如方程式(15)所示。

在步骤650中，计算全差分放大器430/500的第一输出电压和第二输出电压的平均值，以得到相应的电池单元的电压。

上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离后附权利要求书所界定的本发明精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

Claims (11)

1.一种电压测量系统，用于测量电池中的多个电池单元的电压，其特征在于，所述电压测量系统包括：

开关矩阵，所述开关矩阵与所述电池单元相连，且包括第一组开关和第二组开关；

全差分放大器，所述全差分放大器与所述开关矩阵相连，包括全差分运算放大器，且在所述开关矩阵中的开关对闭合时，放大相应的电池单元的正负极之间电压差；以及

模数转换器，所述模数转换器与所述全差分放大器相连、且包括接收斩波信号的输出多工器，当所述斩波信号为第一值时，所述开关矩阵中的第一开关对闭合，当所述斩波信号为第二值时，所述开关矩阵中的第二开关对闭合。

其中，所述第一组开关中的第i(i=1,…,N，N是电池单元的总数)个开关分别连接在相应的电池单元的负极和所述全差分放大器的第一输入端之间，所述第一组开关中的第（N+1）开关连接在第N个电池单元的正极和所述全差分放大器的所述第一输入端之间，所述第二组开关中的第i-1(i=1,…,N)个开关连接在相应的电池单元的负极和所述全差分放大器的第二输入端之间，所述第二开关中的第N个开关连接在第N个电池单元的正极和所述全差分放大器的所述第二输入端之间。

2.根据权利要求1所述的电压测量系统，其特征在于，所述模数转换器包括相串联的调制器，反相器，所述输出多工器和数字滤波器。

3.根据权利要求1所述的电压测量系统，其特征在于，所述第一开关对包括所述第一组开关中的第i(i=1,…,N，N是电池单元的总数)个开关和所述第二组开关中的第i(i=1,…,N)个开关。

4.根据权利要求1所述的电压测量系统，其特征在于，所述第二开关对包括所述第一组开关中的第(i+1)(i=1,…,N，N是电池单元的总数)个开关和所述第二组开关中的第(i-1)(i=1,…,N)个开关。

5.根据权利要求1所述的电压测量系统，其特征在于，当所述斩波信号为所述第一值时，所述全差分放大器的所述第一输出电压根据方程式（1）计算得出，

$V_{O+}-V_{O-}=\frac{2[V_{\mathrm{IN}+}(1-{\mathrm{\β}}_4)-V_{\mathrm{IN}-}(1-{\mathrm{\β}}_3)]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(1\right)$

其中，VO+和VO-分别表示所述全差分放大器的第一输出端的电压和第二输出端的电压，VIN+和VIN-分别表示所述全差分放大器的第一输入端的电压和第二输入端的电压，β₃和β₄分别表示所述全差分放大器的反馈系数。

6.根据权利要求5所述的电压测量系统，其特征在于，当所述斩波信号为所述第二值时，所述全差分放大器的所述第二输出电压根据方程式（2）计算得出，

$V_{O+}-V_{O-}=\frac{2[V_{\mathrm{IN}-}(1-{\mathrm{\β}}_4)-V_{\mathrm{IN}+}(1-{\mathrm{\β}}_3)]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(2\right)$

计算方程式（1）和（2）所示的所述全差分放大器的所述第一输出电压和所述第二输出电压的平均值得到电池单元的电压，如方程式（3）所示，

$V_O=\frac{(V_{\mathrm{IN}+}-V_{\mathrm{IN}-})(2-({\mathrm{\β}}_3+\mathrm{\β}4))}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(3\right).$

7.一种电压测量方法，用于测量电池中的多个电池单元的电压，其特征在于：所述电压测量方法包括：

(a)当斩波信号为第一值时，通过开关矩阵中闭合的第一开关对，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给全差分放大器；

(b)放大(a)中的正负极之间的电压差，以得到所述全差分放大器中的第一输出电压；

(c)当斩波信号为第二值时，通过所述开关矩阵中闭合的第二开关对，将相应的电池单元的正极电压和负极电压传送给所述全差分放大器；

(d)放大(c)中的正负极之间的电压差，以得到所述全差分放大器的第二输出电压；以及

(e)计算所述全差分放大器的所述第一输出电压和所述第二输出电压的平均值，以得到所述电池单元的电压。

8.根据权利要求7所述的电压测量方法，其特征在于，所述开关矩阵包括第一组开关和第二组开关，所述第一开关对包括所述第一组开关中的第i(i=1,…,N，N是电池单元的总数)个开关和所述第二组开关中的第i(i=1,…,N)个开关。

9.根据权利要求7所述的电压测量方法，其特征在于，所述开关矩阵包括第一组开关和第二组开关，所述第二开关对包括所述第一组开关中的第(i+1)(i=1,…,N，N是电池单元的总数)个开关和所述第二组开关中的第(i-1)(i=1,…,N)个开关。

10.根据权利要求7所述的电压测量方法，其特征在于，所述全差分放大器的所述第一输出电压根据方程式（4）计算得出，

$V_{O+}-V_{O-}=\frac{2[V_{\mathrm{IN}+}(1-{\mathrm{\β}}_4)-V_{\mathrm{IN}-}(1-{\mathrm{\β}}_3)]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(4\right)$

其中，VO+和VO-分别表示所述全差分放大器的第一输出端的电压和第二输出端的电压，VIN+和VIN-分别表示所述全差分放大器的第一输入端的电压和第二输入端的电压，β₃和β₄分别表示所述全差分放大器的反馈系数。

11.根据权利要求10所述的电压测量方法，其特征在于，所述全差分放大器的所述第二输出电压根据方程式（5）计算得出，

$V_{O+}-V_{O-}=\frac{2[V_{\mathrm{IN}-}(1-{\mathrm{\β}}_4)-V_{\mathrm{IN}+}(1-{\mathrm{\β}}_3)]}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(5\right)$

所述电池单元的电压根据方程式（6）计算得出，

$V_O=\frac{(V_{\mathrm{IN}+}-V_{\mathrm{IN}-})(2-({\mathrm{\β}}_3+\mathrm{\β}4))}{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_3}---\left(6\right).$

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