CN211348532U - 电池组保护电路测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路测试领域，公开了一种电池组保护电路测试系统，包括中央处理器、继电器驱动芯片、电压测试电路、电压采集电路、蓄电池切换电路和蓄电池组，中央处理器与继电器驱动芯片的输入端连接，继电器驱动芯片的输出端与蓄电池切换电路的输入端连接；电压采集电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一运算放大器、第二电容、第三二极管、光电耦合芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三电容、第七电阻、第二运算放大器、第五电容、第一二极管、第二稳压管和电压输出端。实施本实用新型的电池组保护电路测试系统，具有以下有益效果：电路的安全性和可靠性较高、能满足对电路安全性的要求。

Description

电池组保护电路测试系统

技术领域

本实用新型涉及电路测试领域，特别涉及一种电池组保护电路测试系统。

背景技术

蓄电池组通常都是由多节单体电池串联组成，现有一些电池组保护电路测试系统采用在线式检测作业方式，检测信号输出线分别连接蓄电池组每节电池的正、负两极，可实现对蓄电池组的每节单体电池浮充电压进行检测，能够及时掌握蓄电池组各个单体电池的电性能差异，发现导致蓄电池整体容量下降的个别电池，从而为有针对性的解决蓄电池劣化提供科学依据。由于每次测试都是在相同条件下进行，这样可以减少测试误差和蓄电池的维护工作量。然而，传统技术中有些电池组保护电路测试系统的电路中缺少相应的电路保护功能，例如缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低，不能满足对电路安全性的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路的安全性和可靠性较高、能满足对电路安全性的要求的电池组保护电路测试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池组保护电路测试系统，包括中央处理器、继电器驱动芯片、电压测试电路、电压采集电路、蓄电池切换电路和蓄电池组，所述中央处理器与所述继电器驱动芯片的输入端连接，所述继电器驱动芯片的输出端与所述蓄电池切换电路的输入端连接，所述中央处理器的输入端与所述电压测试电路的输出端连接，所述电压测试电路的输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述电压采集电路的输入端与所述蓄电池切换电路的输出端连接，所述蓄电池切换电路与所述蓄电池组连接；

所述电压采集电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一运算放大器、第二电容、第三二极管、光电耦合芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三电容、第七电阻、第二运算放大器、第五电容、第一二极管、第二稳压管和电压输出端，所述第一电阻的一端连接蓄电池的一端，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第一电容的一端和所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端和所述蓄电池的另一端均接地，所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述第二电容的一端、所述光电耦合芯片的第七引脚和所述第四电阻的一端连接，所述第一运算放大器的输出端分别与所述第二电容的另一端和所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述光电耦合芯片的第一引脚连接；

所述光电耦合芯片的第二引脚与其第三引脚连接，所述光电耦合芯片的第四引脚接地，所述第四电阻的另一端接地，所述光电耦合芯片的第六引脚通过所述第三电容接地，所述光电耦合芯片的第五引脚分别与所述第五电阻的一端、所述第六电阻的一端和所述第五电容的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第六电阻的另一端分别与所述第四电容的一端和所述第七电阻的一端连接，所述第四电容的另一端接地，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端分别与其输出端、第五电容的另一端、所述第一二极管的阳极、所述第二稳压管的阴极和所述电压输出端连接，所述第二稳压管的阳极接地。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述第三二极管的型号为L-2733。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述电压采集电路还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端与所述第五电容的另一端连接。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述第八电阻的阻值为36kΩ。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述电压采集电路还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第一二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述电压输出端连接。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述第四二极管的型号为S-272T。

在本实用新型所述的电池组保护电路测试系统中，所述光电耦合芯片的型号为TLP521-2。

实施本实用新型的电池组保护电路测试系统，具有以下有益效果：由于设有中央处理器、继电器驱动芯片、电压测试电路、电压采集电路、蓄电池切换电路和蓄电池组；电压采集电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一运算放大器、第二电容、第三二极管、光电耦合芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三电容、第七电阻、第二运算放大器、第五电容、第一二极管、第二稳压管和电压输出端，第三二极管用于进行限流保护，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高、能满足对电路安全性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电池组保护电路测试系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电压采集电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型电池组保护电路测试系统实施例中，该电池组保护电路测试系统的结构示意图如图1所示。图1中，该电池组保护电路测试系统包括中央处理器1、继电器驱动芯片2、电压测试电路3、电压采集电路4、蓄电池切换电路5和蓄电池组6，其中，中央处理器1与继电器驱动芯片2的输入端连接，继电器驱动芯片2的输出端与蓄电池切换电路5的输入端连接，中央处理器1的输入端与电压测试电路3的输出端连接，电压测试电路3的输入端与电压采集电路4的输出端连接，电压采集电路4的输入端与蓄电池切换电路5的输出端连接，蓄电池切换电路5与蓄电池组6连接。

中央处理器1给继电器驱动芯片2发出信号，蓄电池切换电路5进行动作，为蓄电池组6的每个单体电池分时依次进行在线电压检测作业；电压采集电路4将采集到的单个电池的电压信号传输给电压测试电路3，电压测试电路3由中央处理器1完成对采集到的单体电池电压信号进行测试量化、显示等。

中央处理器1采用的型号为STM32F103R8(B)T6，继电器驱动芯片2采用的型号为ULN2003。利用本实用新型的工作原理，本实用新型可设计为不同单节电池电压(如2V、12V等)和不同节数(如：18节、24节、56节等)的各种组合的蓄电池组进行在线单体电池电压检测。

本实施例中，电压测试电路3和蓄电池切换电路5均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再獒述。

图2为本实施例中电压采集电路的电路原理图，图2中，该电压采集电路4包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第三电阻R3、第一运算放大器A1、第二电容C2、第三二极管D3、光电耦合芯片U1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4、第三电容C3、第七电阻R7、第二运算放大器A2、第五电容C5、第一二极管D1、第二稳压管D2和电压输出端Vo，其中，第一电阻R1的一端连接蓄电池的一端，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、第一电容C1的一端和第三电阻R3的一端连接，第二电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端和蓄电池的另一端均接地，第三电阻R3的另一端与第一运算放大器A1的同相输入端连接，第一运算放大器A1的反相输入端分别与第二电容C2的一端、光电耦合芯片U1的第七引脚和第四电阻R4的一端连接，第一运算放大器A1的输出端分别与第二电容C2的另一端和第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与光电耦合芯片U1的第一引脚连接。

光电耦合芯片U1的第二引脚与其第三引脚连接，光电耦合芯片U1的第四引脚接地，第四电阻R4的另一端接地，光电耦合芯片U1的第六引脚通过第三电容C3接地，光电耦合芯片U1的第五引脚分别与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端和第五电容C5的一端连接，第五电阻R5的另一端接地，第六电阻R6的另一端分别与第四电容C4的一端和第七电阻R7的一端连接，第四电容C4的另一端接地，第七电阻R7的另一端与第二运算放大器A2的同相输入端连接，第二运算放大器A2的反相输入端分别与其输出端、第五电容C5的另一端、第一二极管D1的阳极、第二稳压管D2的阴极和电压输出端Vo连接，第二稳压管D2的阳极接地。

本实施例中，第三二极管D3为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第三二极管D3所在支路的电流较大时，通过该第三二极管D3可以降低第三二极管D3所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高、能满足对电路安全性的要求。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为L-2733。当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，光电耦合芯片U1的型号为TLP521-2。

该电压采集电路4通过第一电阻R1和第二电阻R2进行分压处理；同时，利用第一运算放大器A1和光电耦合芯片U1构成光耦隔离电路，有效的减少温度对器件工作的影响。另外，利用第六电阻R6、第七电阻R7、第四电容C4、第五电容C5和第二运算放大器A2构成二阶有源低通滤波电路，有效的进行信号滤波处理。此外该电压采集电路4的第一二极管D1和第二稳压管D2有效的控制输出电压值，保证信号平稳输出。

本实施例中，该电压采集电路4还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第二运算放大器A2的反相输入端连接，第八电阻R8的另一端与第五电容C5的另一端连接。第八电阻R8为限流电阻，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第八电阻R8所在支路的电流较大时，通过该第八电阻R8可以降低第八电阻R8所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步提升电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第八电阻R8的阻值为36kΩ。当然，在实际应用中，第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电压采集电路4还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极与第一二极管D1的阳极连接，第四二极管D4的阴极与电压输出端Vo连接。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第四二极管D4所在支路的电流较大时，通过该第四二极管D4可以降低第四二极管D48所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步提升电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为S-272T。当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

总之，本实施例中，由于该电压采集电路4中设有限流二极管，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高、能满足对电路安全性的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池组保护电路测试系统，其特征在于，包括中央处理器、继电器驱动芯片、电压测试电路、电压采集电路、蓄电池切换电路和蓄电池组，所述中央处理器与所述继电器驱动芯片的输入端连接，所述继电器驱动芯片的输出端与所述蓄电池切换电路的输入端连接，所述中央处理器的输入端与所述电压测试电路的输出端连接，所述电压测试电路的输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述电压采集电路的输入端与所述蓄电池切换电路的输出端连接，所述蓄电池切换电路与所述蓄电池组连接；

所述电压采集电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第三电阻、第一运算放大器、第二电容、第三二极管、光电耦合芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第三电容、第七电阻、第二运算放大器、第五电容、第一二极管、第二稳压管和电压输出端，所述第一电阻的一端连接蓄电池的一端，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第一电容的一端和所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端和所述蓄电池的另一端均接地，所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述第二电容的一端、所述光电耦合芯片的第七引脚和所述第四电阻的一端连接，所述第一运算放大器的输出端分别与所述第二电容的另一端和所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述光电耦合芯片的第一引脚连接；

所述光电耦合芯片的第二引脚与其第三引脚连接，所述光电耦合芯片的第四引脚接地，所述第四电阻的另一端接地，所述光电耦合芯片的第六引脚通过所述第三电容接地，所述光电耦合芯片的第五引脚分别与所述第五电阻的一端、所述第六电阻的一端和所述第五电容的一端连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第六电阻的另一端分别与所述第四电容的一端和所述第七电阻的一端连接，所述第四电容的另一端接地，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端分别与其输出端、第五电容的另一端、所述第一二极管的阳极、所述第二稳压管的阴极和所述电压输出端连接，所述第二稳压管的阳极接地。

2.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述第三二极管的型号为L-2733。

3.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述电压采集电路还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端与所述第五电容的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述第八电阻的阻值为36kΩ。

5.根据权利要求1所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述电压采集电路还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第一二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述电压输出端连接。

6.根据权利要求5所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述第四二极管的型号为S-272T。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电池组保护电路测试系统，其特征在于，所述光电耦合芯片的型号为TLP521-2。

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