CN221326720U - 一种高压检测电路以及电池从控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压检测电路以及电池从控系统，用于检测电池簇的高压电的大小，高压检测电路包括：降压模块、输入滤波模块、稳压模块、信号放大模块、输出滤波模块、信号采集模块和控制模块；降压模块的输入端与电池簇的总正极连接，降压模块的输出端与输入滤波模块的输入端连接；稳压模块与输入滤波模块的输出端连接；信号放大模块的输入端与稳压模块连接，信号放大模块的输出端与输出滤波模块连接；信号采集模块的输入端与输出滤波模块的输出端连接，控制模块根据信号采集模块的输出信号确定电池簇的高压电的大小。本实用新型的电路简单可靠，成本较低，有效的解决了储能电池系统电池簇高压检测问题。

Description

一种高压检测电路以及电池从控系统

技术领域

本实用新型涉及电池系统技术领域，尤其涉及一种高压检测电路以及电池从控系统。

背景技术

为了解决市电电网的供电功率与用户的耗电功率之间的矛盾，储能系统有了快速发展。储能系统是在用电低谷将市电电网中多余的电能储存到储能电池中，在用电高峰，储能电池则将储存的电能和市电电网一起供给用户使用。

现有的储能系统一般包括多组高压电池簇并联或串联后供给用户，高压电池簇一般采用多个锂电池串联而成，然后经高压箱汇流以及管理控制后向汇流柜提供高压直流电。电池簇向外提供高压直流电时，需要对高压进行检测，现有的高压检测电路较为复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高压检测电路以及电池从控系统，电路简单可靠，成本较低，有效的解决了储能电池系统电池簇高压检测问题。

第一方面，本实用新型提供了一种高压检测电路，用于检测电池簇的高压电的大小，高压检测电路包括：降压模块、输入滤波模块、稳压模块、信号放大模块、输出滤波模块和信号采集模块；降压模块的输入端与电池簇的总正极连接，降压模块的输出端与输入滤波模块的输入端连接，降压模块用于将电池簇的高电压降为低电压；稳压模块与输入滤波模块的输出端连接；信号放大模块的输入端与稳压模块连接，信号放大模块的输出端与输出滤波模块连接；信号采集模块的输入端与输出滤波模块的输出端连接，信号采集模块用于采集输出滤波模块的输出信号。

可选地，降压模块包括分压单元和保护单元，分压单元的输入端与电池簇的总正极连接，分压单元的输出端与保护单元的一端连接，并且分压单元的另一端接地；分压单元用于分担电池簇输出的高电压使降压模块输出低压信号；保护单元用于限制分压单元输出的电流。

可选地，分压单元包括多个分压电阻；保护单元包括多个保护电阻；多个分压电阻首尾依次连接成串联结构，多个保护电阻之间并联连接。

可选地，输入滤波模块包括第一RC滤波电路；第一RC滤波电路包括第五电阻和第一电容；第五电阻的第一端作为输入滤波模块的输入端，第五电阻的第二端与第一电容的第一端连接；第一电容的第一端作为输入滤波模块的输出端，第一电容的第二端接地。

可选地，稳压模块包括稳压二极管；稳压二极管的阴极分别与输入滤波模块的输出端以及信号放大模块的输入端连接；稳压二极管的阳极接地。

可选地，信号放大模块包括运算放大器、第六电阻和第二电容；运算放大器的第一输入端作为信号放大模块的输入端，运算放大器的供电端接入第一电源；第六电阻的第一端与运算放大器的第二输入端连接，第六电阻的第二端与运算放大器的输出端连接；第二电容的第一端与第一电源连接，第二电容的第二端接地。

可选地，输出滤波模块包括第二RC滤波电路；第二RC滤波电路包括第七电阻和第三电容；第七电阻的第一端作为输出滤波模块的输入端，第七电阻的第二端与第三电容的第一端连接；第三电容的第一端作为输出滤波模块的输出端，第三电容的第二端接地。

可选地，信号采集模块包括采集芯片。

可选地，高压检测电路还包括显示模块，显示模块的输入端与控制模块的输出端连接，显示模块用于显示电池簇的高压电的大小。

第二方面，本实用新型提供了一种电池从控系统，包括第一方面提供的高压检测电路，电池从控系统安装在储能系统的高压箱内。

本实用新型实施例的高压检测电路，用于检测储能系统中电池簇的高压电的大小，包括：降压模块、输入滤波模块、稳压模块、信号放大模块、输出滤波模块、信号采集模块和控制模块，通过信号采集模块采集输出滤波模块的输出信号，进而通过控制模块根据信号采集模块的输出信号确定电池簇的高压电的大小，本实用新型的高压检测电路简单可靠，成本较低，有效的解决了储能电池系统电池簇高压检测问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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是本实用新型实施例提供的一种高压检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1为本实用新型实施例提供的一种高压检测电路的结构示意图，本实施例提供的高压检测电路可用于检测电池簇的高压电的大小。

如图1所示，该高压检测电路包括：降压模块11、输入滤波模块12、稳压模块13、信号放大模块14、输出滤波模块15、信号采集模块16和控制模块17。

降压模块11的输入端与电池簇的总正极HV+连接，降压模块11的输出端与输入滤波模块12的输入端连接，降压模块11用于将电池簇的高电压降为低电压。

稳压模块13与输入滤波模块12的输出端连接；信号放大模块14的输入端与稳压模块13连接，信号放大模块14的输出端与输出滤波模块15连接；信号采集模块16的输入端与输出滤波模块15的输出端连接，信号采集模块16用于采集输出滤波模块15的输出信号。

控制模块17的输入端与信号采集模块16的输出端连接，控制模块17用于根据信号采集模块16的输出信号确定电池簇的高压电的大小。

降压模块11可以是由多个电阻组成的串并联电路，相比于相关技术方案，本方案提供的降压模块11结构简单，无需使用价格昂贵的降压芯片，减少了相应的硬件设计，有利于降低电路成本。

输入滤波模块12和输出滤波模块可以是RC滤波电路。

稳压模块13可以是包括稳压二极管的模块。信号放大模块14可以是包括运算放大器的模块。

信号采集模块16可以是包括采集芯片的模块。示例性的，采集芯片可以是ADBMS1818芯片。

控制模块17可以包括微控制单元。可选的，控制模块17可以包括单片机，还可以包括数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或者可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。

以图1所示电路结构为例，本实施例提供的高压检测电路的具体工作原理为：

信号采集模块16实时采集输出滤波模块15的输出信号，即实时检测电池簇的电压大小，电压信号经过通过信号采集模块16处理后转换为数字信号，并发送给控制模块17，控制模块17根据信号采集模块16的输出信号确定电池簇的高压电的大小。

具体的，当电池簇的高压电在预设范围(如100V-110V)内时，控制模块17将数字信号转换为电池簇中实时电压值，当电池簇的高压电小于预设范围的最小值(即小于100V)时，说明电池簇放电完毕，控制模块17输出0。

本实用新型实施例的高压检测电路，用于检测储能系统中电池簇的高压电的大小，包括：降压模块、输入滤波模块、稳压模块、信号放大模块、输出滤波模块、信号采集模块和控制模块，通过信号采集模块采集输出滤波模块的输出信号，进而通过控制模块根据信号采集模块的输出信号确定电池簇的高压电的大小，本实用新型的高压检测电路简单可靠，成本较低，有效的解决了储能电池系统电池簇高压检测问题。

图2是本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图。本实施例在上述各实施例的基础上，如图2所示，可选地，降压模块11包括分压单元111和保护单元112。

分压单元111的输入端与电池簇的总正极HV+连接，分压单元111的输出端与保护单元112的一端连接，并且保护单元112的另一端接地；分压单元111用于分担电池簇输出的高电压使降压模块11输出低压信号；保护单元112用于限制分压单元输出的电流。

具体的，分压单元111的输入端作为降压模块11的输入端，分压单元111的输出端与保护单元112的输入端连接；保护单元112的输出端作为降压模块11的输出端。保护单元112起到保护的作用，其作用是将高压电流引导到地面，从而减少设备和人员受到的伤害。

作为本实施例提供的一种可选实施方式，图3为本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图，结合图2和图3，分压单元111包括多个分压电阻；保护单元112包括多个保护电阻；多个分压电阻首尾依次连接成串联结构，多个保护电阻之间并联连接。

可选地，分压单元111包括至少一个第一电阻R1和至少一个第二电阻R2；保护单元112包括至少一个第三电阻R3和至少一个第四电阻R4；

第一电阻R1的第一端作为分压单元111的输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端作为分压单元111的输出端。

其中，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值可以相同，也可以不同。图3示意性给出了包括四个第一电阻R1和四个第二电阻R2的情况。

第三电阻R3的第一端作为保护单元112的输入端，第三电阻R3的第二端接地；第四电阻R4与第三电阻R3并联，第四电阻R4的第一端作为保护单元112的输出端。

其中，第三电阻R3的阻值与第四电阻R4的阻值可以相同，也可以不同。图3示意性给出了包括一个第三电阻R3和一个第四电阻R4的情况。

图4是本实用新型实施例提供的又一种高压检测电路的结构示意图。本实施例在上述各实施例的基础上，如图4所示，可选地，输入滤波模块12包括第一RC滤波电路；第一RC滤波电路包括第五电阻R5和第一电容C1；第五电阻R5的第一端作为输入滤波模块12的输入端，第五电阻R5的第二端与第一电容C1的第一端连接；第一电容C1的第一端作为输入滤波模块12的输出端，第一电容C1的第二端接地。

稳压模块13包括稳压二极管Z6；稳压二极管Z6的阴极分别与输入滤波模块12的输出端以及信号放大模块14的输入端连接；稳压二极管Z6的阳极接地。

可选地，信号放大模块14包括运算放大器U1、第六电阻R6和第二电容C2；运算放大器U1的第一输入端作为信号放大模块14的输入端，运算放大器U1的供电端接入第一电源VCC；第六电阻R6的第一端与运算放大器U1的第二输入端连接，第六电阻R6的第二端与运算放大器U1的输出端连接；第二电容C2的第一端与第一电源VCC连接，第二电容C2的第二端接地。

可选地，输出滤波模块15包括第二RC滤波电路；第二RC滤波电路包括第七电阻R7和第三电容C3；第七电阻R7的第一端作为输出滤波模块15的输入端，第七电阻R7的第二端与第三电容C3的第一端连接；第三电容C3的第一端作为输出滤波模块15的输出端，第三电容C3的第二端接地。

可选地，该高压检测电路还包括显示模块18，显示模块18的输入端与控制模块17的输出端连接，显示模块18用于显示电池簇的高压电的大小。

以图4所示电路结构为例，本实施例提供的高压检测电路的具体工作原理为：

信号采集模块16实时采集输出滤波模块15的输出信号，即实时检测电池簇的电压大小，电压信号经过通过信号采集模块16处理后转换为数字信号，并发送给控制模块17，控制模块17根据信号采集模块16的输出信号确定电池簇的高压电的大小。

具体的，当电池簇的高压电在预设范围(如100V-110V)内时，控制模块17将数字信号转换为电池簇中实时电压值输出至显示模块18，显示模块18显示电池簇中实时电压值大小。

当电池簇的高压电小于预设范围的最小值(即小于100V)时，说明电池簇放电完毕，控制模块17输出0，显示模块18显示电池簇电压为0。

基于同样的实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种电池从控系统，电池从控系统包括上述任意实施例所提供的高压检测电路，电池从控系统安装在储能系统的高压箱内。因此本实用新型实施例提供的电池从控系统具有上述任意实施例所描述的有益效果，此处不再赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压检测电路，其特征在于，用于检测电池簇的高压电的大小，所述高压检测电路包括：降压模块、输入滤波模块、稳压模块、信号放大模块、输出滤波模块、信号采集模块和控制模块；

所述降压模块的输入端与所述电池簇的总正极连接，所述降压模块的输出端与所述输入滤波模块的输入端连接，所述降压模块用于将所述电池簇的高电压降为低电压；

所述稳压模块与所述输入滤波模块的输出端连接；

所述信号放大模块的输入端与所述稳压模块连接，所述信号放大模块的输出端与所述输出滤波模块连接；

所述信号采集模块的输入端与所述输出滤波模块的输出端连接，所述信号采集模块用于采集所述输出滤波模块的输出信号；

所述控制模块的输入端与所述信号采集模块的输出端连接，所述控制模块用于根据所述信号采集模块的输出信号确定所述电池簇的高电压的大小。

2.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述降压模块包括分压单元和保护单元，所述分压单元的输入端与所述电池簇的总正极连接，所述分压单元的输出端与所述保护单元的一端连接，并且所述保护单元的另一端接地；

所述分压单元用于分担所述电池簇输出的高电压使所述降压模块输出低压信号；所述保护单元用于限制所述分压单元输出的电流。

3.根据权利要求2所述的高压检测电路，其特征在于，所述分压单元包括多个分压电阻；所述保护单元包括多个保护电阻；

多个所述分压电阻首尾依次连接成串联结构，多个所述保护电阻之间并联连接。

4.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述输入滤波模块包括第一RC滤波电路；所述第一RC滤波电路包括第五电阻和第一电容；

所述第五电阻的第一端作为所述输入滤波模块的输入端，所述第五电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；

所述第一电容的第一端作为所述输入滤波模块的输出端，所述第一电容的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述稳压模块包括稳压二极管；

所述稳压二极管的阴极分别与所述输入滤波模块的输出端以及所述信号放大模块的输入端连接；

所述稳压二极管的阳极接地。

6.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述信号放大模块包括运算放大器、第六电阻和第二电容；

所述运算放大器的第一输入端作为所述信号放大模块的输入端，所述运算放大器的供电端接入第一电源；

所述第六电阻的第一端与所述运算放大器的第二输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接；

所述第二电容的第一端与所述第一电源连接，所述第二电容的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述输出滤波模块包括第二RC滤波电路；

所述第二RC滤波电路包括第七电阻和第三电容；

所述第七电阻的第一端作为所述输出滤波模块的输入端，所述第七电阻的第二端与所述第三电容的第一端连接；

所述第三电容的第一端作为所述输出滤波模块的输出端，所述第三电容的第二端接地。

8.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，所述信号采集模块包括采集芯片。

9.根据权利要求1所述的高压检测电路，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述显示模块用于显示所述电池簇的高压电的大小。

10.一种电池从控系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的高压检测电路，所述电池从控系统安装在储能系统的高压箱内。