CN213181734U - 分级电流检测电路及分级电流检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种分级电流检测电路及分级电流检测设备，电路包括检测模块、放大模块和控制模块，其中：检测模块，用于接收电流输出装置输出的电流信号，并将接收到的电流信号发送至控制模块；放大模块，用于接收电流输出装置输出的电流信号，将接收到的电流信号进行放大处理后得到放大信号，并将得到的放大信号发送至控制模块，控制模块，用于接收检测模块发送的电流信号和放大模块发送的放大信号，并根据接收到的电流信号和放大信号确定采集电流值。通过放大模块和检测模块同时进行电流检测，在电流较小时采用放大模块输出的放大信号作为采集电流值，在电流较大时采用检测模块输出的电流信号作为采集电流值，使得能够实现全范围检测。

Description

分级电流检测电路及分级电流检测设备

技术领域

本实用新型涉及电流检测领域，尤其涉及一种分级电流检测电路及分级电流检测设备。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池的充放电电流检测在电池管理系统中很有必要。一般电池组的充放电电流检测采用高精度的霍尔电流互感器将电流信号转化为电压信号，通过运算放大器放大后再输出至单片机，但是由于部分应用领域电池组比较多，充放电电流范围比较大，比如1～1000A。如果单纯的用一个固定增益的运算放大器进行放大，在电池充放电电流比较小的时候可以检测到采样信号，而在电池充放电电流比较大时，运算放大器就会饱和，导致检测结果不准确，因此，现有的电流检测方法不能做到全范围检测。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种分级电流检测电路及分级电流检测设备，旨在解决现有技术中电流检测方法不能做到全范围检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种分级电流检测电路，所述电路包括检测模块、放大模块和控制模块，所述检测模块的输入端连接电流输出装置，所述检测模块的输出端连接所述控制模块的第一检测端，所述放大模块的输入端连接电流输出装置，所述放大模块的输出端连接所述控制模块的第二检测端，其中：

所述检测模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，并将接收到的电流信号发送至所述控制模块；

所述放大模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，将接收到的电流信号进行放大处理后得到放大信号，并将得到的放大信号发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于接收所述检测模块发送的电流信号和所述放大模块发送的放大信号，并根据接收到的电流信号和放大信号确定采集电流值。

可选地，所述检测模块包括第四电阻，

所述控制模块的第一检测端通过所述第四电阻连接电流输出装置。

可选地，所述检测模块还包括第一滤波单元，

所述第一滤波单元连接所述控制模块的第一检测端。

可选地，所述滤波单元包括第三电容，

所述控制模块的第一检测端通过所述第三电容接地。

可选地，所述放大模块包括运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，

所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻连接电流输出装置，所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻接地，所述运算放大器的输出端通过所述第三电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端还连接所述控制模块的第二检测端，所述运算放大器的电源正端连接供电电源，所述运算放大器的电源负端接地。

可选地，所述放大模块还包括第二滤波单元，

所述第二滤波单元连接所述运算放大器的电源正端。

可选地，所述第二滤波单元包括第一电容，

所述运算放大器的电源正端通过所述第一电容接地。

可选地，所述放大模块还包括补偿单元，

所述补偿单元与所述第三电阻并联。

可选地，所述补偿单元包括第二电容，

所述第二电容与所述第三电阻并联。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种分级电流检测设备，所述设备包括电流输出装置和分级电流检测装置，所述分级电流检测装置包括如上所述的分级电流检测电路，所述电流输出装置包括连接端子和电流互感器，所述连接端子的输入端连接所述电流互感器，所述连接端子的输出端连接所述分级电流检测装置。

本实用新型提出的一种分级电流检测电路及分级电流检测设备，所述电路包括检测模块、放大模块和控制模块，所述检测模块的输入端连接电流输出装置，所述检测模块的输出端连接所述控制模块的第一检测端，所述放大模块的输入端连接电流输出装置，所述放大模块的输出端连接所述控制模块的第二检测端，其中：所述检测模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，并将接收到的电流信号发送至所述控制模块；所述放大模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，将接收到的电流信号进行放大处理后得到放大信号，并将得到的放大信号发送至所述控制模块，所述控制模块，用于接收所述检测模块发送的电流信号和所述放大模块发送的放大信号，并根据接收到的电流信号和放大信号确定采集电流值。通过放大模块和检测模块同时进行电流检测，在电流较小时采用放大模块输出的放大信号作为采集电流值，在电流较大时采用检测模块输出的电流信号作为采集电流值，使得能够实现全范围检测。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型分级电流检测电路一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型分级电流检测电路应用在图1实施例中的电路结构图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	检测模块	R1～R4	第一电阻～第四电阻
200	放大模块	C1～C3	第一电容～第三电容
				210	第二滤波单元	U1	运算放大器
220	补偿单元	U2	控制芯片
				300	控制模块	CON1	电流输出装置

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种分级电流检测电路，应用于分级电流检测设备中，请参见图1，图1为本实用新型分级电流检测电路一实施例的功能模块图。在该实施例中，所述分级电流检测电路包括检测模块100、放大模块200和控制模块300，所述检测模块100的输入端连接电流输出装置CON1，所述检测模块100的输出端连接所述控制模块300的第一检测端，所述放大模块200的输入端连接电流输出装置CON1，所述放大模块200的输出端连接所述控制模块300的第二检测端，其中：

所述检测模块100，用于接收所述电流输出装置CON1输出的电流信号，并将接收到的电流信号发送至所述控制模块300；

所述放大模块200，用于接收所述电流输出装置CON1输出的电流信号，将接收到的电流信号进行放大处理后得到放大信号，并将得到的放大信号发送至所述控制模块300；

所述控制模块300，用于接收所述检测模块100发送的电流信号和所述放大模块200发送的放大信号，并根据接收到的电流信号和放大信号确定采集电流值。

本实施例通过放大模块200和检测模块100同时进行电流检测，在电流较小时采用放大模块200输出的放大信号作为采集电流值，在电流较大时采用检测模块100输出的电流信号作为采集电流值，使得能够实现全范围检测。

进一步地，参见图2，所述检测模块100包括第四电阻R4，

所述控制模块300的第一检测端通过所述第四电阻R4连接电流输出装置CON1。

进一步地，所述检测模块100还包括第一滤波单元，

所述第一滤波单元连接所述控制模块300的第一检测端。

进一步地，所述滤波单元包括第三电容C3，

所述控制模块300的第一检测端通过所述第三电容C3接地。

进一步地，所述放大模块200包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，

所述运算放大器U1的同相输入端通过所述第一电阻R1连接电流输出装置CON1，所述运算放大器U1的反相输入端通过所述第二电阻R2接地，所述运算放大器U1的输出端通过所述第三电阻R3连接所述运算放大器U1的反相输入端，所述运算放大器U1的输出端还连接所述控制模块300的第二检测端，所述运算放大器U1的电源正端连接供电电源，所述运算放大器U1的电源负端接地。

进一步地，所述放大模块200还包括第二滤波单元210，

所述第二滤波单元210连接所述运算放大器U1的电源正端。

进一步地，所述第二滤波单元210包括第一电容C1，

所述运算放大器U1的电源正端通过所述第一电容C1接地。

进一步地，所述放大模块200还包括补偿单元220，

所述补偿单元220与所述第三电阻R3并联。

进一步地，所述补偿单元220包括第二电容C2，

所述第二电容C2与所述第三电阻R3并联。

上述补偿单元220用于对运算放大器U1进行超前补偿，以起到稳定运算放大器U1及减少噪声的作用。

需要说明的是，在上述实施例中，电阻采用薄膜电阻，电容采用陶瓷电容，所述控制模块300包括控制芯片U2，所述控制芯片U2采用单片机。

下面结合图2进行原理说明：

所述电流输出装置CON1输出和模拟信号，模拟信号经第四电阻R4和第三电阻R3滤波之后输出电流信号至控制芯片U2的第一检测端；模拟信号经运算放大器U1放大之后输出放大信号至控制芯片U2的第二检测端；控制芯片U2同时接收电流信号和放大信号，控制芯片U2在判断运算放大器U1未饱和的情况下，选取电流信号与放大信号之间较大值作为采集电流值，控制芯片U2在判断运算放大器U1饱和的情况下选取电流信号作为采集电流值。

本实用新型还保护一种分级电流检测设备，所述设备包括电流输出装置和分级电流检测装置，所述电流输出装置包括连接端子和电流互感器，所述连接端子的输入端连接所述电流互感器，所述连接端子的输出端连接所述分级电流检测装置，所述分级电流检测装置包括如上所述的分级电流检测电路，该分级电流检测电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的保护装置采用了上述分级电流检测电路的技术方案，因此该保护装置具有上述分级电流检测电路所有的有益效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种分级电流检测电路，其特征在于，所述电路包括检测模块、放大模块和控制模块，所述检测模块的输入端连接电流输出装置，所述检测模块的输出端连接所述控制模块的第一检测端，所述放大模块的输入端连接电流输出装置，所述放大模块的输出端连接所述控制模块的第二检测端，其中：

所述检测模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，并将接收到的电流信号发送至所述控制模块；

所述放大模块，用于接收所述电流输出装置输出的电流信号，将接收到的电流信号进行放大处理后得到放大信号，并将得到的放大信号发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于接收所述检测模块发送的电流信号和所述放大模块发送的放大信号，并根据接收到的电流信号和放大信号确定采集电流值。

2.如权利要求1所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述检测模块包括第四电阻，

所述控制模块的第一检测端通过所述第四电阻连接电流输出装置。

3.如权利要求2所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述检测模块还包括第一滤波单元，

所述第一滤波单元连接所述控制模块的第一检测端。

4.如权利要求3所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述滤波单元包括第三电容，

所述控制模块的第一检测端通过所述第三电容接地。

5.如权利要求1所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述放大模块包括运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，

所述运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻连接电流输出装置，所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻接地，所述运算放大器的输出端通过所述第三电阻连接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端还连接所述控制模块的第二检测端，所述运算放大器的电源正端连接供电电源，所述运算放大器的电源负端接地。

6.如权利要求5所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述放大模块还包括第二滤波单元，

所述第二滤波单元连接所述运算放大器的电源正端。

7.如权利要求6所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括第一电容，

所述运算放大器的电源正端通过所述第一电容接地。

8.如权利要求5所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述放大模块还包括补偿单元，

所述补偿单元与所述第三电阻并联。

9.如权利要求8所述的分级电流检测电路，其特征在于，所述补偿单元包括第二电容，

所述第二电容与所述第三电阻并联。

10.一种分级电流检测设备，其特征在于，所述设备包括电流输出装置和分级电流检测装置，所述分级电流检测装置包括如权利要求1～9中任一项所述的分级电流检测电路，所述电流输出装置包括连接端子和电流互感器，所述连接端子的输入端连接所述电流互感器，所述连接端子的输出端连接所述分级电流检测装置。

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