[發明專利]一種用于充電電池的電壓電流掃描電路

有效

• 申請號: 201410349871.4
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104079042B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 廖德成
• 申請（專利權）人: 廖德成
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 華輝

技術領域

本發明涉及一種掃描電路，特別是涉及一種用于充電電池的電壓電流掃描電路。

背景技術

目前，新能源汽車已經普遍應用于生活和工作中?，F有新能源汽車大多以鋰電池組為動力來源，尤其是純電動汽車和插電式混合動力汽車。在新能源汽車日常使用過程中，電池組處于高頻次、大電流充放電狀態。由于生產工藝、工作環境的差異，電池單體之間存在一定的差異，伴隨鋰電池組多次充放電使用，鋰電池組端電壓不平衡性效應不斷累計，端電壓最低的單體電池極易發生過放電現象，導致其內阻增加，進而影響整個電池組的正常使用。例如：鋰電池的電流和端電壓過高或過低都會損壞鋰電池的整體，可能會導致電池爆炸或其它故障而危及使用者的安全，因此，為了保證安全可靠地使用電池和保證電池在充電和放電時不受損壞，必須對每節電池的電壓值和電流值進行精確的測量和監控。

發明內容

為了解決由于鋰電池的充電電壓過大和鋰電池過放電等而引起的電池整體損壞、爆炸等問題，有必要提供一種用于充電電池的電壓電流掃描電路。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于充電電池的電壓電流掃描電路，包括控制模塊、放大整流模塊、掃描模塊和檢測模塊；

所述控制模塊產生多路PWM信號和若干個開關指令，并分別輸送至放大整流模塊和掃描模塊；

所述放大整流模塊將多個PWM信號放大、整流，并分別輸送至與其對應的充電電池兩端，為電池充電；

所述掃描模塊包括若干個開關組，若干個開關組分別與若干個開關指令一一對應電連接，并由開關指令控制其通斷以實現輪流對接入各個開關組中的電池的電流和電壓進行掃描，并將掃描取樣信息輸送至檢測模塊；

所述檢測模塊將掃描取樣信息反饋到控制模塊，并由控制模塊根據反饋信息調整與被掃描取樣的電池對應的PWM信號的值。

進一步，所述掃描模塊包括至少5個相互獨立的開關組，分別為第一開關組、第二開關組、第三開關組、第四開關組和第五開關組。所述第二開關組和第三開關組之間接入一第一電池，以輸出第一電池的電壓信息到檢測模塊中，且所述第二開關組與第一電池之間設有一第一取樣電阻，該第一取樣電阻兩端分別與第一開關組和第二開關組串接，以輸出第一取樣電阻的取樣信息到檢測模塊中。所述第四開關組和第五開關組之間接入一第二電池，以輸出第二電池的電壓信息到檢測模塊中，且所述第四開關組與第二電池之間設有一第二取樣電阻，該第二取樣電阻兩端分別與第三開關組和第四開關組串接，以輸出第二取樣電阻的取樣信息到檢測模塊中。

所述第一電池并聯有一第一負載電阻，以用于防止電池斷開后的輸入阻抗過大產生干擾電壓。所述第二電池并聯有一第二負載電阻，以用于防止鋰電池斷開后的輸入阻抗過大產生干擾電壓。

進一步，所述放大整流模塊包括至少兩個相互獨立的放大整流電路；所述兩放大整流電路分別包括放大電路和整流電路。所述放大電路用于放大控制模塊中與其對應的PWM信號，并輸送至整流電路；整流電路對放大后的PWM信號進行整流和濾波處理后輸出至與其對應的電池兩端，以為電池充電。

進一步，所述檢測模塊包括：

——電流放大檢測電路，所述電流放大檢測電路用于將取樣信息中的電流放大并轉換為取樣壓降值，并反饋回控制模塊；

——電壓跟隨檢測電路，所述電壓跟隨檢測電路用于跟隨電壓信息并轉換為電池壓降值，并反饋回控制模塊。所述第一光耦繼電器和第二光耦繼電器為KAQW214S型號的光耦繼電器。

所述各個開關組為光電開關組，或為電磁開關組，或為由MOS管開關電路組成的開關組，或為光耦繼電器。

通過上述技術方案，本發明用于充電電池的電壓電流掃描電路實現了對鋰電池的充電端電壓及其充電電流進行監控并檢測，并通過檢測結果調整鋰電池的充電端電壓和充電電流，對鋰電池具有充電保護作用，延長了鋰電池的壽命，防止鋰電池充電發生爆炸，提高了鋰電池充電時的安全性。

為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發明。

附圖說明

圖1是本發明用于充電電池的電壓電流掃描電路的電路結構示意圖；

圖2是本發明用于充電電池的電壓電流掃描電路的電路原理圖；

圖3是本發明用于充電電池的電壓電流掃描電路的掃描模塊的電路原理圖。

具體實施方式