[發明專利]電動汽車大功率電池檢測電路

有效

• 申請號: 201010530528.1
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN102004227A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 鄒洪波;潘巍偉;孔亞廣;魯仁全;薛安克
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/25
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.電動汽車大功率電池檢測電路，包括電流信號處理模塊、電壓信號處理模塊、電源模塊、參考電壓模塊、A/D轉換模塊和差分處理模塊，其特征在于：

待檢電流信號輸入至電流信號處理模塊，電流信號處理模塊的輸出端接A/D轉換模塊的一個輸出端；待檢電壓信號輸入至電壓信號處理模塊，電壓信號處理模塊的輸出端接A/D轉換模塊的另一個輸出端；A/D轉換模塊的輸出端接差分處理模塊的輸入端，差分處理模塊的輸出端作為該電路的輸出端；

所述的電源模塊分別為電流信號處理模塊、電壓信號處理模塊、參考電壓模塊、A/D轉換模塊和差分處理模塊提供電源，所述的參考電壓模塊為電壓信號處理模塊提供參考電壓；

所述的電流信號處理模塊包括第一電阻R15、第二電阻R16、第三電阻R17、第四電阻R18、第五電阻R20、第六電阻R21、第七電阻R22、第八電阻R23、第九電阻R30、第十電阻R63、第一電容C13、第二電容C9、第三電容C10、第四電容C11、第五電容C12、可調電阻R19、第一三極管D4和第一運算放大器U3B；第一電阻R15的一端和第二電阻R16的一端接+5V電源，第一電阻R15的另一端、第一電容C13的一端、第五電阻R20接第三電阻R17的一端，第三電阻R17的另一端接第四電阻R18的一端，第四電阻R18的另一端、第一電容C13的一端接地；其中第三電阻R17的另一端作為電流信號處理模塊的待檢電流信號輸入端；

第二電阻R16的另一端、第六電阻R21的一端接可調電阻R19的一端，可調電阻R19的另一端和該電阻的可調端均接地；第五電阻R20的另一端、第三電容C10的一端、第七電阻R22的一端接第一運算放大器U3B的正向輸入端；第六電阻R21的另一端、第二電容C9的一端、第八電阻R23的一端、第四電容C11的一端接第一運算放大器U3B的負向輸入端；第二電容C9的另一端、第三電容C10的另一端、第七電阻R22的另一端均接地；第八電阻R23的另一端、第四電容C11的另一端、第九電阻R30的一端、第十電阻R63的一端接第一運算放大器U3B的輸出端；第九電阻R30的另一端接地，第十電阻R63的另一端、第五電容C12的一端接第一三極管D4的M極并作為電流信號處理模塊的輸出端；第五電容C12的另一端接地，第一三極管D4的N極接+5V電源，第一三極管D4的P極懸空；

所述電壓信號處理模塊包括第十一電阻R31、第十二電阻R32、第十三電阻R33、第十四電阻R34、第十五電阻R35、第十六電阻R40、第十七電阻R41、第十八電阻R42、第十九電阻R43、第二十電阻R44、第二十一電阻R64、第六電容C14、第七電容C15、第八電容C16、第九電容C19、第十電容C20、第十一電容C34、第二運算放大器U2B、第三運算放大器U2A和第二三極管D5；第十一電阻R31的一端為電壓信號處理模塊的待檢電壓信號的輸入端，第十二電阻R32的一端、第十三電阻R33的一端接第十一電阻R31的另一端；第十二電阻R32的另一端、第六電容C14的一端、第七電容C15的一端均接地；第十三電阻R33的另一端、第六電容C14的另一端、第七電容C15的另一端接第二運算放大器U2B的正向輸入端；第十四電阻R34的一端、第八電容C16的一端接第二運算放大器U2B的負向輸入端；第十四電阻R34的另一端、第八電容C16的另一端、第十五電阻R35的一端、第十七電阻R41的一端接第二運算放大器U2B的輸出端；第十五電阻R35的另一端接地；

第十六電阻R40的一端接參考電壓模塊的輸出端；第十六電阻R40的另一端、第九電容C19的一端、第十八電阻R42的一端接第三運算放大器U2A的正向輸入端；第十七電阻R41的另一端、第十電容C20的一端、第十九電阻R43的一端接第三運算放大器U2A的負向輸入端；第十電容C20的另一端、第十九電阻R43的另一端、第二十電阻R44的一端均接地；第九電容C19的另一端、第十八電阻R42的另一端、第二十電阻R44的另一端、第二十一電阻R64的一端接第三運算放大器U2A的輸出端；第二十一電阻R64的另一端、第十一電容C34的一端接第二三極管D5的M極并作為電壓信號處理模塊的輸出端；第十一電容C34的另一端接地；第二三極管D5的N極接+5V電源，第二三極管D5的P極懸空；

所述電源模塊包括提供+15V電源的第一電源模塊、提供+5V和+4V電源的第二電源模塊；

第一電源模塊包括第二十二電阻R4、第二十三電阻R5、第二十四電阻R6、第十二電容C1、第十三電容C2、第十四電容C3、第十五電容C4、第十六電容C5、第三三極管Q4、第四三極管Q5、第一穩壓管D1、第一穩壓器VR1；第二十二電阻R4的一端為第一電源模塊的輸入端，接大功率電池，第二十二電阻R4的另一端、第二十三電阻R5的一端接第三三極管Q4的集電極；第二十三電阻R5的另一端、第二十四電阻R6的一端接第三三極管Q4的基極；第三三極管Q4的發射極接第四三極管Q5的集電極，第二十四電阻R6的另一端接第四三極管Q5的基極，第四三極管Q5的發射極、第一穩壓管D1的一端、第十二電容C1的一端、第十三電容C2的一端接穩壓器VR1的輸入端；第一穩壓管D1的另一端、第十二電容C1的另一端、第十三電容C2的另一端、第一穩壓器VR1的接地端均接地；第十四電容C3的一端、第十五電容C4的一端、第十六電容C5的正端接第一穩壓器VR1的輸出端并作為第一電源模塊的輸出端，輸出+15V電源；第十四電容C3的另一端、第十五電容C4的另一端、第十六C5電容的負端均接地；

第二電源模塊包括第二十五電阻R12、第二十六電阻R13、第二十七電阻R14、第十七電容C6、第十八電容C7、第十九電容C8、第二穩壓器VR2；第十七電容C6的一端、第二穩壓器VR2的輸入端接第一電源模塊的輸出端，并作為第二電源模塊的輸入端；第十七電容C6的另一端、第二穩壓器VR2的接地端、第十八電容C7的一端、第二十六電阻R13的一端均接地；第十八電容C7的另一端、第二十五電阻R12的一端接第二穩壓器VR2的輸出端并作為第二電源模塊的+5V電壓輸出端；第二十五電阻R12的另一端、第二十七電阻R14的一端接第十九電容C8的一端并作為第二電源模塊的+4V電壓輸出端；第二十六電阻R13的另一端接第二十七電阻R14的另一端；第十九電容C8的另一端接地；

所述參考電壓模塊包括第二十八電阻R55、第二十九電阻R56、第三十電阻R57、第三十一電阻R58、第三十二電阻R59、第三十三電阻R60、第三十四電阻R61、第三十五電阻R62、第二十電容C28、第二十一電容C29、第二十二電容C30、第二十三電容C31、第四運算放大器U2C、第五運算放大器U2D；第二十九電阻R56的一端、第三十電阻R57的一端、第三十一電阻R58的一端接第二電源模塊的+4V電壓輸出端，并作為電壓參考模塊的輸入端；第二十電容C28的一端、第二十八電阻R55的一端接第四運算放大器U2C的負向輸入端；第二十九電阻R56的另一端、第二十一電容C29的一端接第4運算放大器的正向輸入端，第二十一電容C29的另一端接地；第二十電容C28的另一端、第二十八電阻R55的另一端、第三十四電阻R61的一端接第四運算放大器U2C的輸出端；第三十四電阻R61的另一端為采用48V大功率電池時的參考電壓模塊輸出端；

第三十電阻R57的另一端、第三十一電阻R58的另一端、第二十二電容C30的一端接第五運算放大器U2D正向輸入端；第二十二電容C30的另一端、第三十二電阻R59的一端均接地；第三十二電阻R59的另一端、第三十三電阻R60的一端、第二十三電容C31的一端接第五運算放大器U2D的負向輸入端；第三十三電阻R60的另一端、第二十三電容C31的另一端、第三十五電阻R62的一端接第五運算放大器的輸出端；第三十五電阻R62的另一端為采用96V大功率電池時的參考電壓模塊輸出端；

所述的A/D轉換模塊包括第三十六電阻R49、第二十四電容C21、A/D轉換芯片U1；第二十四電容C21的一端接+5V電源，第二十四電容C21的另一端、第三十六電阻R49的一端接A/D轉換芯片U1的第1腳；A/D轉換芯片U1的第3腳為A/D轉換模塊的輸出端，A/D轉換芯片U1的第10腳接地，A/D轉換芯片U1的第20腳接+5V電壓源，A/D轉換芯片U1的第13腳接電壓信號處理模塊的輸出端，A/D轉換芯片U1的第12腳接電流信號處理模塊的輸出端；所述的A/D轉換芯片U1型號為STC12C5604AD；

所述的差分處理模塊包括第三十七電阻R50、第三十八電阻R51、第三十九電阻R52、第四十電阻R53、第四十一電阻R54、第二十五電容C27、第五三極管D2、第六三極管D3、第六運算放大器U3C、第七運算放大器U3D；第三十七電阻R50的一端接+5V電壓源，第三十七電阻R50的另一端、第二十五電容C27的一端、第三十八電阻R51的一端、第五三極管D2的M極、第六三極管D3的M極、第七運算放大器U3D的負向輸入端接第六運算放大器U3C的正向輸入端；第三十八電阻R51的另一端、第二十五電容C27的另一端均接地；第三十九電阻R52的一端接A/D轉換模塊的輸出端，并作為差分處理模塊的信號輸入端；第三十九電阻R52的另一端、第五三極管D2的P極、第五三極管D2的N極、第六三極管D3的P極、第六三極管D3的N極、第七運算放大器U3D的正向輸入端接第六運算放大器U2C的負向輸入端；第六運算放大器U3C的輸出端接第四十電阻R53的一端，第四十電阻R53的另一端為差分處理模塊的第一信號輸出端；第七運算放大器U3D的輸出端接第四十一電阻R54一端，第四十電阻R54的另一端為差分處理模塊的第二信號輸出端。