CN103616557A - 串联蓄电池组单体电池电压检测电路及其检测方法和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明给出成本较低的串联蓄电池组单体电池电压检测电路，对应多节电池的多个电池端子分时共用同一个过渡电容C。多个电池端子依照所测电池的串联顺序相邻设置，通过开关组A中对应的开关，每相邻的两个电池端子分别接到过渡电容C的两极，开关组B具备极性选择结构。基于此检测电路的检测方法，对一节电池的检测步骤包括：开关组A中与当前在测电池对应的开关闭合以对过渡电容C充电，并在过渡电容C充电完毕后断开，然后开关组B选择相应的连接极性接通。该方法中的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。

Description

串联蓄电池组单体电池电压检测电路及其检测方法和检测装置

技术领域

本发明涉及串联蓄电池组单体电池电压检测电路及其检测方法，该方法中的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。

背景技术

专利文献CN101029920给出了一种串联蓄电池组单体电池电压检测电路，请见其图2，电池端子组通过开关组K1连接过渡电容Ci，过渡电容Ci通过开关组K2之后，经A/D转换器连接检测端。此检测电路的缺点是每一节电池需配置一个过渡电容，多节电池就需配置多个过渡电容，电路成本比较高。

发明内容

本发明的目的是给出成本较低的串联蓄电池组单体电池电压检测电路。

本发明给出串联蓄电池组单体电池电压检测电路，包括电池端子组、过渡电容C和检测端，电池端子组通过开关组A连接过渡电容C，开关组A中的各个开关分别对应电池端子组中的各个电池端子，过渡电容C通过开关组B连接检测端，其特征是，电池端子组中对应多节电池的多个电池端子分时共用同一个过渡电容C。

多节电池分时共用同一个过渡电容C，减少了所需电容的数量，节约了成本。

共用同一个过渡电容C的多个电池端子依照所测电池的串联顺序相邻设置，并且，通过开关组A中对应的开关，每相邻的两个电池端子分别接到过渡电容C的两极，如此则第1、3、5、……个电池端子连接过渡电容C的一极，第2、4、6、……个电池端子连接过渡电容C的另一极，使得第1节电池通过第1、2个电池端子对过渡电容C充电，第2节电池通过第2、3个电池端子对过渡电容C充电，第3节电池通过第3、4个电池端子对过渡电容C充电，……。这样连接可以让每相邻的两节电池分时共用其中一个电池端子及其在开关组A中对应的开关，减少了电池端子和开关组A中的开关的数量。因为第1、3、5、……节电池对过渡电容C充电的极性是相同的——它们合称奇数电池集，而第2、4、6、……节电池对过渡电容C充电的极性是相同的，并与奇数电池集里面的电池对过渡电容C充电的极性相反——它们合称偶数电池集，所以开关组B需具备极性选择结构，其用于选择过渡电容C与检测端之间的连接极性。本发明基于上述串联蓄电池组单体电池电压检测电路还给出串联蓄电池组单体电池电压检测方法，在对一节电池的检测过程中，开关组A中与当前在测电池对应的开关闭合以对过渡电容C充电，并在过渡电容C充电完毕后断开，然后开关组B选择相应的连接极性接通，以使在过渡电容C接受不同极性的充电之后，输出到检测端的电极性保持不变。

在检测完其中一节电池之后，需对过渡电容C放电，才能继续检测下一节电池。考虑到蓄电池内每节电池电压相同，且如上所述，一个电池集里面的全部电池对过渡电容C充电的极性是相同的，本发明优选地，在检测完其中一个电池集里面的一节电池之后，接着检测该电池集里面的另一节电池，则由于过渡电容C充电极性不变，在两次检测之间对过渡电容C放电不需放至0就可以继续下一次检测，这样减少了过渡电容C充放电所需的时间，提高了检测效率。检测完其中一个电池集里面的全部电池之后，才检测另一个电池集里面的电池，如此则过渡电容C只需在检测另一个电池集里面的首节电池之前才需要完全放电。

附图说明

图1是串联蓄电池组单体电池电压检测电路的原理图。

具体实施方式

串联蓄电池组单体电池电压检测电路如图1，电池端子组通过开关组A连接过渡电容C，过渡电容C通过开关组B之后，依次经电压跟随器U1、由Rs1和Rs2构成的降压电路、电压跟随器U2、A/D转换器后连接检测端。

电池端子组中的2n+1个电池端子依照蓄电池中的2n节待测电池的串联顺序相邻设置。电池端子组通过开关组A连接过渡电容C，开关组A中的各个开关S1、S2、S3、……、S2n+1分别对应电池端子组中的2n+1电池端子，这2n+1个电池端子分时共用同一个过渡电容C。

通过开关组A中对应的开关，每相邻的两个电池端子分别接到过渡电容C的两极，如此则第1、3、5、……、2n+1个电池端子连接过渡电容C的上面一极，第2、4、6、……、2n个电池端子连接过渡电容C的下面一极，照此连接之后，第1节电池通过第1、2个电池端子对过渡电容C充电，第2节电池通过第2、3个电池端子对过渡电容C充电，第3节电池通过第3、4个电池端子对过渡电容C充电，……，第2n节电池通过第2n、2n+1个电池端子对过渡电容C充电，由图1可见，第1、3、5、……、2n-1节电池对过渡电容C充电的极性均为下正上负——它们合称奇数电池集，而第2、4、6、……、2n节电池对过渡电容C充电的极性均为上正下负，并与奇数电池集里面的电池对过渡电容C充电的极性相反——它们合称偶数电池集。

开关组B具备极性选择结构，籍此选择过渡电容C与检测端之间的连接极性，本实施例中具体地，当过渡电容C极性为上正下负时，需开关Sc1、Sc2闭合，当过渡电容C极性为下正上负时，需开关Sc3、Sc4闭合，以使在过渡电容C接受不同极性的充电之后，输出到检测端的电极性保持不变。

基于此串联蓄电池组单体电池电压检测电路，给出串联蓄电池组单体电池电压检测方法如下，其中的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。

首先，开关组B中的所有开关闭合，给过渡电容C放电至0，然后断开图1中的所有开关。

检测第1节电池——闭合开关组A中的开关S1、S2以对过渡电容C充电，极性为下正上负，充电完毕后，先断开开关S1、S2，再闭合开关组B中的开关Sc3、Sc4，至此对第1节电池检测完成。

开关组B中的所有开关闭合，给过渡电容C放电，不需放至0，然后断开图1中的所有开关。

检测第3节电池——闭合开关组A中的开关S3、S4以对过渡电容C充电，极性为下正上负，充电完毕后，先断开开关S3、S4，再闭合开关组B中的开关Sc3、Sc4，至此对第3节电池检测完成。

开关组B中的所有开关闭合，给过渡电容C放电，不需放至0，然后断开图1中的所有开关。

然后检测第5节电池，随后过程与上面类似，不再赘述，直至对第2n-1节电池检测完成，至此检测完奇数电池集里面的全部电池。

开关组B中的所有开关闭合，给过渡电容C放电至0，然后断开图1中的所有开关。

检测第2节电池——闭合开关组A中的开关S2、S3以对过渡电容C充电，极性为上正下负，充电完毕后，先断开开关S2、S3，再闭合开关组B中的开关Sc1、Sc2，至此对第2节电池检测完成。

开关组B中的所有开关闭合，给过渡电容C放电，不需放至0，然后断开图1中的所有开关。

检测第4节电池——闭合开关组A中的开关S4、S5以对过渡电容C充电，极性为上正下负，充电完毕后，先断开开关S4、S5，再闭合开关组B中的开关Sc1、Sc2，至此对第4节电池检测完成。

然后检测第6节电池，随后过程与上面类似，不再赘述，直至对第2n节电池检测完成，至此检测完偶数电池集里面的全部电池，那么该蓄电池中的电池全部检测完成。

如图1，开关组A中的开关S1、S2、S3、……、S2n+1分别串接有限流电阻R1、R2、R3、……、R2n+1，其用于对过渡电容C充电回路进行限流，并消除蓄电池浪涌。因为分别对应于开关S1、S2、S3、……、S2n+1的各个电池端子共用同一个过渡电容C，所以如果某些开关切换错误，例如开关S1、S3错误地同时闭合，串联的第1、2节电池将面临短路的危险，此时限流电阻R1、R3的存在就避免了短路的发生。

Claims (10)

1.串联蓄电池组单体电池电压检测电路，包括电池端子组、过渡电容C和检测端，电池端子组通过开关组A连接过渡电容C，开关组A中的各个开关分别对应电池端子组中的各个电池端子，过渡电容C通过开关组B连接检测端，其特征是，电池端子组中对应多节电池的多个电池端子分时共用同一个过渡电容C。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其中：

共用同一个过渡电容C的多个电池端子依照所测电池的串联顺序相邻设置，并且，通过开关组A中对应的开关，每相邻的两个电池端子分别接到过渡电容C的两极；

开关组B具备极性选择结构，其用于选择过渡电容C与检测端之间的连接极性。

3.根据权利要求1所述的检测电路，开关组A中与电池端子对应的开关串接有限流电阻。

4.根据权利要求2所述的检测电路，开关组A中与共用同一个过渡电容C的各个电池端子分别对应的各开关各自串接有限流电阻。

5.基于权利要求2所述的串联蓄电池组单体电池电压检测电路的检测方法，其特征是对一节电池的检测步骤包括：开关组A中与当前在测电池对应的开关闭合以对过渡电容C充电，并在过渡电容C充电完毕后断开，然后开关组B选择相应的连接极性接通。

6.根据权利要求5所述的检测方法，按照共用同一个过渡电容C的多个电池端子所测电池的串联顺序，序号为奇数的电池合称奇数电池集，序号为偶数的电池合称偶数电池集，在检测完其中一个电池集里面的一节电池之后，接着检测该电池集里面的另一节电池。

7.根据权利要求6所述的检测方法，检测完其中一个电池集里面的全部电池之后，才检测另一个电池集里面的电池。

8.基于权利要求2所述的串联蓄电池组单体电池电压检测电路的检测装置，其特征是其中对一节电池的检测装置包括让开关组A中与当前在测电池对应的开关闭合以对过渡电容C充电，并在过渡电容C充电完毕后断开的装置A，还包括然后让开关组B选择相应的连接极性接通的装置B。

9.根据权利要求8所述的检测装置，按照共用同一个过渡电容C的多个电池端子所测电池的串联顺序，序号为奇数的电池合称奇数电池集，序号为偶数的电池合称偶数电池集，本检测装置包括在检测完其中一个电池集里面的一节电池之后，接着检测该电池集里面的另一节电池的装置C。

10.根据权利要求9所述的检测装置，所述装置C检测完其中一个电池集里面的全部电池之后，才检测另一个电池集里面的电池。

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