CN217133325U - 一种电池模块检测电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模块检测电路，包括：温度检测子电路、保险检测子电路、电压检测子电路、处理器。温度检测子电路、保险检测子电路、电压检测子电路分别与处理器电连接。温度检测子电路，用于检测电池模块的温度值，将温度值传输至处理器；保险检测子电路，用于检测获取电池模块的保险信号，将保险信号传输至处理器；电压检测子电路，用于检测电池模块的电压值，将电压值传输至处理器；处理器，用于根据温度值、保险信号、所述电压值，判定电池模块是否接入电路。本实用新型还提供一种电池模块检测装置，利用电路中已有的电压检测、保险检测、以及温度检测的功能，无需增加额外的电池模块接入的检测电路，从而实现节省DSP资源的目的。

Description

一种电池模块检测电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电池检测电路，尤其涉及一种电池模块检测电路及装置。

背景技术

不间断电源的电池应用愈加广泛，但经常会出现电池模块未插入相应位置的情况。目前一般是增设电池模块专门的检测模块或检测电路对电池是否正常插入进行检测判断，但此种情况下，成本较高，无法节省DSP资源。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种电池模块检测电路，利用电路中已有的电压检测、保险检测、以及温度检测的功能，无需增加额外的电池模块接入的专门的检测电路，从而实现节省DSP资源的目的。

本实用新型提供一种所述电池模块检测电路，所述电池模块检测电路包括：温度检测子电路、保险检测子电路、电压检测子电路、以及处理器；所述温度检测子电路、所述保险检测子电路、以及所述电压检测子电路分别与所述处理器电连接；

所述温度检测子电路，用于检测电池模块的温度值，并将所述温度值传输至所述处理器；

所述保险检测子电路，用于检测获取电池模块的保险信号，并将所述保险信号传输至所述处理器；

所述电压检测子电路，用于检测所述电池模块的电压值，并将所述电压值传输至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述温度值、所述保险信号、以及所述电压值，判定所述电池模块是否接入电路。

优选的，所述保险检测子电路输入端与所述电池模块串联连接。

优选的，所述保险检测子电路包括电压输入模块、限流模块、以及保险信号输出模块。

优选的，所述电压输入模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；

所述第一电阻的第一端与所述电压输入正端连接，第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端分别与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接；

所述第三电阻的第一端与所述电压输入负端连接，第二端与所述第四电阻第一端连接；所述第四电阻的第二端分别与所述第三二极管的阳极、第四二极管的阴极连接；

所述第一二极管的阴极、以及所述第三二极管的阴极作为所述电压输入模块的第一输出端；所述第二二极管的阳极、以及所述第四二极管的阳极作为所述电压输入模块的第二输出端。

优选的，所述限流模块包括：光耦、第一电容、第二电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、运算放大器、以及稳压管；

所述第一输出端与所述光耦的输入端的阳极连接；所述第二输出端与所述光耦的输入端的阴极连接；

所述光耦的输出端的集电极分别与所述第一电容的第一端、所述第七电阻的第一端以及所述第八电阻的第一端连接；所述光耦的输出端的发射极分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端连接；所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第六电阻的第一端接地；

所述运算放大器的输入正端分别与所述第七电阻的第二端、所述第六电阻的第二端连接；所述运算放大器的输入负端与所述第二电容的第一端连接；所述运算放大器的输出端分别与所述第八电阻的第二端、所述稳压管的阴极连接；

所述稳压管的阳极作为所述限流模块的输出端。

优选的，所述保险信号输出模块包括：第九电阻、第三电容、第一三极管；

所述第九电阻的第一端与所述稳压管的阳极连接，第二端分别与所述第三电容的第一端、所述第一三极管的基极连接；所述第三电容的第二端与所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极作为所述保险信号输出模块的输出端。

优选的，所述温度检测子电路包括：温度探头NTC、第四电容、第十电阻、电源、以及ADC采样模块；

所述温度探头NTC的输入端与所述电池模块连接；所述温度探头NTC的一输出端分别与所述ADC采样模块、所述第十电阻的第一端、以及所述第四电容的第一端连接；

所述电源与所述第十电阻的第二端连接；所述第四电容的第二端以及所述温度探头的另一输出端接地。

优选的，所述处理器具体用于，当所述温度值在预设的温度基准范围内、所述电压值在所述预设的电压基准范围内、且所述保险信号为预设保险信号时，则判定所述电池模块已接入电路。

优选的，所述预设的温度基准范围为：0-80℃；所述预设的电压基准范围为：大于64.8V；所述预设保险信号为低电平信号。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种电池模块检测装置，上述电池模块检测装置包括所述的电池模块检测电路。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：能够利用电路中已有的电压检测、保险检测、以及温度检测的功能，无需增加额外的电池模块接入的专门的检测电路，从而实现节省DSP资源的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例一所提供的一种电池模块检测电路的模块框图；

图2为本实用新型实施例一所提供的一种电池模块检测电路中保险检测子电路的电路结构图；

图3为本实用新型实施例二所提供的一种电池模块检测电路的模块框图；

图4为本实用新型实施例二所提供的一种电池模块检测电路的检测流程示意图。

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。

本实用新型提供了一种电池模块检测电路实施例一。参见图1，所述电池模块检测电路包括：温度检测子电路、保险检测子电路、电压检测子电路、以及处理器；所述温度检测子电路、所述保险检测子电路、以及所述电压检测子电路分别与所述处理器电连接。

本实施例中，所述温度检测子电路，用于检测电池模块的温度值，并将所述温度值传输至所述处理器。所述温度检测子电路包括：温度探头NTC、电源、电阻、以及ADC采样模块。其中，所述ADC采样模块与所述电源、电阻连接，所述电源、电阻通过所述温度探头NTC与所述电池模块连接。所述温度探头 NTC的阻值会随着温度的变化而变化，当阻值发生变化后，ADC采样模块检测到的电压值也会随之变化，因而通过ADC采样模块采样到的不同电压值从而得知所述电池模块当前的温度值。关于温度值与电压值之间的对应关系，已经有相关的文献以及现有技术公开，且所述温度检测子电路属于现有技术的电路，其采集方式也属于现有技术，在此不作详细的描述。

本实施例中，所述保险检测子电路，用于检测获取电池模块的保险信号，并将所述保险信号传输至所述处理器。所述保险检测子电路的电路结构图参见图2。从图2中可以看出，所述保险检测子电路输入端与所述电池模块串联连接。具体地，所述保险检测子电路包括电压输入模块110、限流模块120、以及保险信号输出模块130。

本实施例中，所述电压输入模块110包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4。所述第一电阻R1的第一端与所述电压输入正端连接，第二端与所述第二电阻R2的第一端连接；所述第二电阻R2的第二端分别与所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极连接。所述第三电阻R3的第一端与所述电压输入负端连接，第二端与所述第四电阻R4第一端连接；所述第四电阻 R4的第二端分别与所述第三二极管阳极D3、第四二极管D4阴极连接。所述第一二极管D1的阴极、以及所述第三二极管D3阴极作为所述电压输入模块的第一输出端；所述第二二极管的阳极D2、以及所述第四二极管D4的阳极作为所述电压输入模块的第二输出端。

本实施例中，所述限流模块120包括：光耦OC、第一电容C1、第二电容 C2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、运算放大器、以及稳压管D5。所述第一输出端与所述光耦OC输入端的阳极连接；所述第二输出端与所述光耦OC输入端的阴极连接。所述光耦OC输出端的集电极分别与所述第一电容C1的第一端、所述第七电阻R7的第一端以及所述第八电阻R8的第一端连接；所述光耦OC输出端的发射极分别与所述第五电阻R5的第一端、所述第二电容C2的第一端连接；所述第一电容C1的第二端接地；所述第五电阻R5的第二端、所述第二电容C2的第二端以及所述第六电阻R6的第一端接地。所述运算放大器的输入正端分别与所述第七电阻R7的第二端、所述第六电阻R6的第二端连接；所述运算放大器的输入负端与所述第二电容C2的第一端连接；所述运算放大器的输出端分别与所述第八电阻R8的第二端、所述稳压管 D5的阴极连接。所述稳压管D5的阳极作为所述限流模块120的输出端。

本实施例中，所述保险信号输出模块130包括：第九电阻R9、第三电容C3、第一三极管Q1。所述第九电阻R9的第一端与所述稳压管D5的阳极连接，第二端分别与所述第三电容C1的第一端、所述第一三极管Q1的基极连接；所述第三电容C3的第二端与所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第一三极管Q1 的集电极作为所述保险信号输出模块130的输出端。其中，所述保险信号输出结果为低电平信号、或高电平信号。

本实施例中，所述保险检测子电路具体用于，当电池保险正常时，电压输入模块110检测到的保险两端的电压为零，通过光耦OC的电流为零，限流模块 120中的运算放大器的输出为高电平，稳压管D5导通，保险信号输出模块130 输出低电平信号至处理器；当电池保险有问题时，所述电压输入模块110检测到的保险两端的电压不为零，通过所述光耦OC的电流不为零，电流大小通过限流模块120限流，运算放大器的输出为低电平，稳压管D5导通不导通，从而导致保险信号输出模块130输出高电平信号至处理器。

本实施例以具体的例子对所述保险检测子电路的检测过程进行描述。例如：当前所述保险检测子电路接入所述电池模块两端后，若电池模块已经正常地接入所述电路中，则电压输入模块110当前检测到的保险两端的电压为零，通过光耦OC的电流为零，限流模块120中的运算放大器的输出为高电平，稳压管 D5导通，保险信号输出模块130输出低电平信号至处理器；所述处理器根据低电平的输出信号，能够初步判断电池模块已经接入所述电路中。

本实施例中，所述温度检测子电路包括：温度探头NTC、第四电容、第十电阻、电源、以及ADC采样模块；用于检测电池模块的温度值。其中，所述温度探头NTC的输入端与所述电池模块连接；所述温度探头NTC的一输出端分别与所述ADC采样模块、所述第十电阻R10的第一端、以及所述第四电容C4 的第一端连接；所述电源与所述第十电阻R10的第二端连接；所述第四电容C4 的第二端以及所述温度探头的另一输出端接地。

本实施例中，所述电压检测子电路，用于检测所述电池模块的电压值，并将所述电压值传输至所述处理器。为了进一步确保所述电池模块接入且属于正常接入电路的状态，通过电压值进行显示，综合判断更为准确。

本实施例中，所述处理器，用于根据所述温度值、所述保险信号、以及所述电压值，判定所述电池模块是否接入电路。所述处理器具体用于，当所述温度值在预设的温度基准范围内、所述电压值在所述预设的电压基准范围内、且所述保险信号为预设保险信号时，则判定所述电池模块接入电路。其中，所述预设的温度基准范围为：0℃-80℃；所述预设的电压基准范围为：大于64.8V；所述预设保险信号为低电平信号。另外，当存在多个串联的电池模块时，若温度值在基准范围内且数量等于电池模块的数量时，才属于正常接入情况。所述预设的温度基准范围、所述预设的电压基准范围以及所述预设保险信号可以根据实际情况进行设定，本实施例中的设定值仅针对图1-图3中的电路结构图；若电路结构组成发生改变，则上述基准范围也随之变化。

本实施例以具体的例子对所述处理器的判定过程进行描述。例如：若当前所述处理器接收到的温度值为35℃、电压值为54V、低电平信号，则判定所述电池模块已接入电路，但是属于非正常接入的状态，可考虑发出警告提醒对电池模块进行手动检测；若当前所述处理器接收到的温度值为35℃、电压值为 65V、低电平信号，则判定所述电池模块已正常接入电路；若当前所述处理器接收到的温度值为0℃、电压值为55V、高电平信号，则判定所述电池模块没有接入电路。当判定所述电池模块没有接入电路中，则可以发出警告提醒尽快接入电池模块。

通过上述实施例一的实施方式，电路简单成本低的前提下能够利用电路中已有的电压检测、保险检测、以及温度检测的功能，无需增加额外的电池模块接入的专门的检测电路，从而实现节省DSP资源的目的。

本实用新型还提供了一种电池模块检测电路实施例二。参见图3，所述实施例二在上述实施例一的基础上进行了改进，改进之处在于，所述电池模块检测电路还包括：电流检测子电路。

本实施例中，所述电流检测子电路与所述电池模块连接，用于检测所述电池模块的充电电流值，并将所述充电电流值传输至所述处理器。所述处理器，还用于根据所述充电电流值判断所述电池模块的充电电流是否在正常范围内；若不在正常范围内，则控制改变电路的充电电流，若在正常范围内，则控制显示上述充电电流值。其中，所述正常范围可以根据实际情况进行设定，例如本电路中可以将所述正常范围设定为：小于1.8A。

本实施例以详细的流程图对所述电池模块检测电路的检测流程进行说明。

参见图4，所述检测流程包括以下步骤：

Step1：开机上电。

Step2：检测是否有电池温度；若是，则转入Step3；若否，则不显示电池温度。

本步骤中，通过所述温度检测子电路检测电池的温度值，当温度值在0℃ -80℃的范围时，则判断结果为检测到有电池温度，并将检测到的所述电池温度值通过预设方式进行显示，如：显示屏显示、播放显示、或显示屏与播放显示的组合等；采用常规的显示方式均在本实用新型的保护范围内。若检测到的所述电池温度值不在0℃-80℃的范围时，则判断结果为没有检测到电池温度，此时将不对电池温度进行显示。当电池处于正常接入电路的情况时，其电池温度会在上述温度范围之间。

Step3：显示电池温度0℃-80℃，并转入步骤Step4。

Step4：检测电池保险是否开路；若是转入步骤Step4-1；若否，则转入步 Step5。

本步骤中，通过所述保险检测子模块判断所述电池保险是否开路，具体的判断过程可参照实施例一中的详细描述。当所述保险检测子模块输出低电平至所述处理器时，则说明电池保险没有开路；当所述保险检测子模块输出高电平至所述处理器时，则说明所述电池保险开路。

Step4-1：显示电池异常，报警电池保险故障。

本步骤中，所述显示电池异常，报警电池保险故障可以根据实际情况进行设定，例如通过显示屏显示，通过语音、蜂鸣器等警示、或通过无线通讯模块传输至指定负责人的通讯设备进行报警显示等。常规的显示报障方式，均在本实用新型的保护范围内。

Step5：显示电池正常，并转入Step6。

Step6：电池电压检测是否正常；若是，转入步骤Step7；若否，则转入步骤 Step6-1。

本步骤中，通过电压检测子电路检测电池电压是否正常，若检测到的电池电压大于64.8V，则说明电池电压值正常；若小于64.8V，则说明电池电压值异常。

Step6-1：报警电池无。

本步骤中，若电池电压值不在正常范围内，则报警电池无。

Step7：电池有，显示电池电压。

Step8：检测电池模块充电电流Ichg＜1.8A；若是，则转入Step9；若否，则转入Step8-1。

本步骤中，通过电流检测子电路检测电池模块的充电电流值，当充电电流值≥1.8A时，则改变充电电流，并再次进行检测，直至充电电流值Ichg＜1.8A 为止。

Step8-1：改变充电电流，并返回执行Step8。

Step9：正常显示充电电流。

本步骤中，所述充电电流值的显示方式可以根据实际情况进行设定，例如通过显示屏显示，语音播放等显示方式。

通过所述实施例二的实施方式，进一步增加对充电电流的检测，能够保障所述电池模块的正常使用，提高使用寿命。

本实用新型装置还提供了一种电池模块检测装置，所述电池模块检测装置包括上述实施例一和实施例二中的电池模块检测电路。对于所述电池模块检测装置的工作原理和组成，可参照上述电池模块检测电路的实施例，在此不再一一叙述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，尚且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池模块检测电路，其特征在于，所述电池模块检测电路包括：温度检测子电路、保险检测子电路、电压检测子电路、以及处理器；所述温度检测子电路、所述保险检测子电路、以及所述电压检测子电路分别与所述处理器电连接；

所述温度检测子电路，用于检测电池模块的温度值，并将所述温度值传输至所述处理器；

所述保险检测子电路，用于检测获取电池模块的保险信号，并将所述保险信号传输至所述处理器；

所述电压检测子电路，用于检测所述电池模块的电压值，并将所述电压值传输至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述温度值、所述保险信号、以及所述电压值，判定所述电池模块是否接入电路。

2.根据权利要求1所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述保险检测子电路输入端与所述电池模块串联连接。

3.根据权利要求1所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述保险检测子电路包括依次连接的电压输入模块、限流模块、以及保险信号输出模块。

4.根据权利要求3所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述电压输入模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；

所述第一电阻的第一端与所述电压输入正端连接，第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端分别与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接；

所述第三电阻的第一端与所述电压输入负端连接，第二端与所述第四电阻第一端连接；所述第四电阻的第二端分别与所述第三二极管的阳极、第四二极管的阴极连接；

所述第一二极管的阴极、以及所述第三二极管的阴极作为所述电压输入模块的第一输出端；所述第二二极管的阳极、以及所述第四二极管的阳极作为所述电压输入模块的第二输出端。

5.根据权利要求4所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述限流模块包括：光耦、第一电容、第二电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、运算放大器、以及稳压管；

所述第一输出端与所述光耦的输入端的阳极连接；所述第二输出端与所述光耦的输入端的阴极连接；

所述光耦的输出端的集电极分别与所述第一电容的第一端、所述第七电阻的第一端以及所述第八电阻的第一端连接；所述光耦的输出端的发射极分别与所述第五电阻的第一端、所述第二电容的第一端连接；所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端以及所述第六电阻的第一端接地；

所述运算放大器的输入正端分别与所述第七电阻的第二端、所述第六电阻的第二端连接；所述运算放大器的输入负端与所述第二电容的第一端连接；所述运算放大器的输出端分别与所述第八电阻的第二端、所述稳压管的阴极连接；

所述稳压管的阳极作为所述限流模块的输出端。

6.根据权利要求5所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述保险信号输出模块包括：第九电阻、第三电容、第一三极管；

所述第九电阻的第一端与所述稳压管的阳极连接，第二端分别与所述第三电容的第一端、所述第一三极管的基极连接；所述第三电容的第二端与所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极作为所述保险信号输出模块的输出端。

7.根据权利要求1所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述温度检测子电路包括：温度探头NTC、第四电容、第十电阻、电源、以及ADC采样模块；

所述温度探头NTC的输入端与所述电池模块连接；所述温度探头NTC的一输出端分别与所述ADC采样模块、所述第十电阻的第一端、以及所述第四电容的第一端连接；

所述电源与所述第十电阻的第二端连接；所述第四电容的第二端以及所述温度探头的另一输出端接地。

8.根据权利要求1所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述处理器具体用于，当所述温度值在预设的温度基准范围内、所述电压值在所述预设的电压基准范围内、且所述保险信号为预设保险信号时，则判定所述电池模块已接入电路。

9.根据权利要求8所述的电池模块检测电路，其特征在于，所述预设的温度基准范围为：0-80℃；所述预设的电压基准范围为：大于64.8V；所述预设保险信号为低电平信号。

10.一种电池模块检测装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池模块检测电路。

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