CN203745615U - 一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 - Google Patents
一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203745615U CN203745615U CN201320891144.1U CN201320891144U CN203745615U CN 203745615 U CN203745615 U CN 203745615U CN 201320891144 U CN201320891144 U CN 201320891144U CN 203745615 U CN203745615 U CN 203745615U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- operational amplifier
- storage battery
- circuit
- battery voltage
- batodd
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 101001068634 Homo sapiens Protein PRRC2A Proteins 0.000 description 3
- 102100033954 Protein PRRC2A Human genes 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 101000908580 Homo sapiens Spliceosome RNA helicase DDX39B Proteins 0.000 description 2
- 102100024690 Spliceosome RNA helicase DDX39B Human genes 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路，包括若干个直流固态继电器和一个绝对值电路；所述直流固态继电器用于将每节电池的正负极依次选通输出至batEven和batOdd上，所述绝对值电路包括3个运算放大器和2个二极管，所述3个运算放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器连接batOdd，所述第二运算放大器连接batEven，所述第三运算放大器连接单片机的AD通道。本实用新型采用电池电压间隔式翻转电路，将形成的正负脉冲输入绝对值电路后转为正脉冲再进入单片机的电压采集通道，该应用减少了采集回路的数量，对降低成本和减小模块体积有着非常重要的意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路。
背景技术
电池巡检模块
电池巡检仪(Series Battery Inspection Device)，是用于蓄电池组单体电池电压和电池温度测量的直流电源柜配套产品。
蓄电池组作为重要的能量存储单元,被广泛地应用于电力、通讯、交通、汽车等相关行业中，在系统出现用电故障或者事故时，系统用电完全由蓄电池组供给，以确保获得正确的控制信号以及对断路器的可靠操作等。所以，蓄电池性能对系统能否安全可靠运行影响很大。串联蓄电池组的整体性能取决于电池组中性能最差的单体电池，为了能够对串联蓄电池组的能量使用进行有效管理，需要实时检测串联电池组中单体电池的状态，而在表征电池状态的参数中，电池端电压最能体现其工作状态，因此，精确采集蓄电池组中各个单体电池的电压尤为重要。电池巡检仪通过对电池组中单体电池进行巡回检测，可自动检测出蓄电池故障并发出告警。
单体蓄电池电压切换
电池巡检仪最核心的问题就是如何将蓄电池组每节电池依次切换至单片机的电压采集通道并实现蓄电池与巡检仪的安全隔离。在实际应用中，串联蓄电池组一般电池节数多总电压高,传统的运放差分电路不再适用，因此，需要研制一种有效、可行的电压检测方案。
固态继电器(SSR)是采用固体元件组装成的一种无触点开关器件，是用小的电气信号控制大功率交直流负载的一种新型电子开关，具有体积小、耐压高、无火花、无噪音、无污染、无电磁干扰、开关速度快、稳定性好、可靠性高、输入输出完全隔离、抗干扰能力强等突出优点，其内部原理图如图1所示，固态继电器的电路构成主要由发光二极管和光敏三极管两部分组成，当有电流流过发光二极管时会产生光源，光信号能驱动三极管导通，使能输出，从而可实现输入输出之间完全隔离，因此固态继电器又叫光耦继电器。可见，采用光耦继电器就可以安全可靠地将单体电池电压切入采样通道，实现电池巡 检功能。
以三节电池串联为例，如图2所示，图中B1～B6为控制信号，每节电池的正负极都通过光耦继电器选通输出至batEven和batOdd上，采用3个固态继电器，通过控制B1～B6依次使能U1、U2、U3输出，batOdd和batEven之间的压差波形如图3所示，为表征电池电压的正脉冲，正脉冲电压经过简单的比例调理后就可送入单片机的AD通道。采样这种方案，n节电池串联，需要n个固态继电器。如果n数值较大，固态继电器用量多，导致巡检仪成本过高而且模块整体长度过长。
实用新型内容
本实用新型用电池电压间隔式翻转的方法，可以减少固态继电器的使用数量，实现成本的降低和模块体积的减小。
考虑到蓄电池串接时，上一节电池的正端即为下一节电池的负端，所以，在图2中，BAT1+和BAT2-是等电位点，BAT2+和BAT3-是等电位点，测量BAT3-与BAT1+之间的压差即为BAT2的电压，可以少用一个固态继电器。以此类推，n节电池串联只需要(n+1)/2(n为奇数)或者(n+2)/2(n为偶数)个固态继电器，可以节省近一半的固态继电器的用量。
为了更直观地描述，依旧以三节电池为例，图4为改进后的蓄电池单体电池电压选通电路原理图，较传统方案去掉了BAT2的选通电路。在B2和B3为低电平时，选通第二节电池输出，不过，此时batOdd和batEven之间的压差会发生翻转，如图5所示。可见，改进后的电路较之传统电路，减少了固态继电器的使用量，模块的体积和成本都会有很大的改善，只是选通电路的输出电压将出现间隔式的翻转，为正负脉冲，不能直接进入单片机的AD通道，所以，在信号进入AD口之前还需要经过一级信号转换电路，将负脉冲转换为正脉冲。
为了达到以上目的，本实用新型提供了一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路。
本实用新型的技术方案如下：
一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路，包括若干个直流固态继电器和一个绝对值电路；直流固态继电器用于将每节电池的正负极依次选通输出至batEven和batOdd上，绝对值电路包括3个运算放大器 和2个二极管，3个运算放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器连接batOdd，第二运算放大器连接batEven，所述第三运算放大器连接单片机的AD通道。
直流固态继电器有(n+1)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为奇数；或者(n+2)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为偶数；采用固态继电器来依次选通n节串联电池中的各个单体电池的正负极，输出至batEven和batOdd。
本实用新型与现有技术相比有益的效果是：本实用新型采用电池电压间隔式翻转电路，将形成的正负脉冲输入绝对值电路后转为正脉冲再进入单片机的电压采集通道，该应用减少了采集回路的数量，对降低成本和减小模块体积有着非常重要的意义。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为直流固态继电器；
图2为传统的电池选通电路原理图；
图3为传统的电池选通电路输出电压波形；
图4为改进后的电池选通电路原理图；
图5为本实用新型的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1、图5所示，一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路，包括若干个直流固态继电器和一个绝对值电路；直流固态继电器用于将每节电池的正负极依次选通输出至batEven和batOdd上，绝对值电路包括3个运算放大器和2个二极管，3个运算放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器连接batOdd，第二运算放大器连接batEven，所述第三放大器连接单片机的AD通道。
直流固态继电器有(n+1)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为奇数；或者(n+2)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为偶数；采用固态继电器来依次选通n节串联电池中的各个单体电池的正负极，输出至 batEven和batOdd。
实施例：
如图5所示：
(n+1)/2(n为奇数)或者(n+2)/2(n为偶数)个固态继电器(n为单体蓄电池数量)的2口和4口连接控制信号，1口和3口通过电阻上拉至3.3V，6口和8口连接单体电池的正负极，5口和7口连接batOdd和batEven。
第二运算放大器的3口连接batEven，第一运算放大器的3口连接batOdd，第一运算放大器为电压跟随电路，第二运算放大器构成了绝对值电路，第三运算放大器构成了比例运算电路。
①(n+1)/2(n为奇数)或者(n+2)/2(n为偶数)个固态继电器来依次选通n节串联电池中的各个单体电池的正负极，输出至batEven和batOdd上，batEven和batOdd的压差为间隔式的正负脉冲；
②当u＝batOdd-batEven>0时，U6A的输出电压为u，D6导通，R14、R15和U9A构成反相比例运算电路，a点电势为0，b点电势为0，c点电压为-2u。R11，R12，U6B和R22构成了反向输入求和电路，最终U6B的输出电压为u。
③当u＝batOdd-batEven<0时，U6A的输出电压为u，D7导通，U9A构成电压跟随器，a点电势为0，b点电势为0，D6截止，c点电势也为零，R12，R14，R15均被断路，此时由R11、U6B和R22构成反向比例运算器，所以，U6B的输出电压为-u。
综合①②③所述，可知，batOdd-batEven的压差无论正负，此电路的输出电压均对应被选通电池两端的电压，且输出电压恒为正。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路，其特征在于：包括若干个直流固态继电器和一个绝对值电路；所述直流固态继电器用于将每节电池的正负极依次选通输出至batEven和batOdd上，所述绝对值电路包括3个运算放大器和2个二极管，所述3个运算放大器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器连接batOdd，所述第二运算放大器连接batEven，所述第三运算放大器连接单片机的AD通道。
2.根据权利要求1所述的一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路，其特征在于：所述直流固态继电器有(n+1)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为奇数；或者(n+2)/2个，其中n为单体蓄电池数量，为偶数；采用固态继电器来依次选通n节串联电池中的各个单体电池的正负极，输出至batEven和batOdd。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320891144.1U CN203745615U (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320891144.1U CN203745615U (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203745615U true CN203745615U (zh) | 2014-07-30 |
Family
ID=51345399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320891144.1U Expired - Lifetime CN203745615U (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203745615U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104283437A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种变流器 |
| CN104898064A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-09 | 科力远混合动力技术有限公司 | 一种飞渡电容的采样电路及采样方法 |
| CN107561450A (zh) * | 2017-08-07 | 2018-01-09 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
-
2013
- 2013-12-31 CN CN201320891144.1U patent/CN203745615U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104283437A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种变流器 |
| CN104898064A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-09 | 科力远混合动力技术有限公司 | 一种飞渡电容的采样电路及采样方法 |
| CN107561450A (zh) * | 2017-08-07 | 2018-01-09 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
| CN107561450B (zh) * | 2017-08-07 | 2020-11-10 | 漳州科华技术有限责任公司 | 一种单体电池电压测量装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103063979B (zh) | 一种负载开路检测电路 | |
| CN201697990U (zh) | 电能表送断电状态的检测电路 | |
| CN203178354U (zh) | 一种适合于单片机的三相交流电量检测电路 | |
| CN203745615U (zh) | 一种单体蓄电池电压间隔式翻转电路 | |
| CN102231061A (zh) | 一种用于tad型系列干燥器的信息化控制单元 | |
| CN202548267U (zh) | 一种火线和零线的检测电路 | |
| CN103969498A (zh) | 一种大功率高频电源输出过压检测电路 | |
| CN206178021U (zh) | 电池母线电压采样装置 | |
| CN210090544U (zh) | 一种隔离直流电压采样电路 | |
| CN202678217U (zh) | 一种磁保持继电器驱动电路 | |
| CN204287447U (zh) | 一种交直流输入检测电路 | |
| CN204302420U (zh) | 一种开关量采集电路 | |
| CN203519712U (zh) | 电池电压采集系统 | |
| CN207638631U (zh) | 一种igbt保护电路 | |
| CN203658435U (zh) | 一种交流、直流两用电压互感器 | |
| CN202708270U (zh) | 电磁阀控制电路 | |
| CN204575732U (zh) | 一种动力电池电压采样电路 | |
| CN208198134U (zh) | 一种具有过压保护的电动汽车蓄电池监控系统 | |
| CN209731101U (zh) | 用于电动汽车提供基准电流的恒流源 | |
| CN207882415U (zh) | 一种蓄电池采样装置 | |
| CN202794291U (zh) | 一种任意节串联电池组中各单体电池电压简易测量电路 | |
| CN204556716U (zh) | 一种强电流动力电池高精度采集系统 | |
| CN203734363U (zh) | 一种两线制仪表电源系统及两线制仪表 | |
| CN205158579U (zh) | 一种电动机电流解调报警器 | |
| CN202600027U (zh) | 动力电池电压采集电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140730 |