[實用新型]一種高精度串聯電池組電壓監控裝置

有效

• 申請號: 201820947142.2
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN208888306U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 王仁樂
• 申請（專利權）人: 陜西奧尼思電子科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種高精度串聯電池組電壓監控裝置，包括蓄電池組，所述蓄電池組依次電連接若干組采集濾波電路、高壓共模差分放大器，所述高壓共模差分放大器電連接模擬選擇器(MUX)，所述模擬選擇器(MUX)電連接模數轉化器(ADC)，所述模數轉化器(ADC)雙向連接微控制器(MCU)，所述微控制器(MCU)的輸出端還分別電連接模擬選擇器(MUX)及單體均衡控制電路，所述單體均衡控制電路包括若干放電電阻及平衡控制開關，所述平衡控制開關依次電連接放電電阻及蓄電池組；本實用新型的優點是，實現了對蓄電池組的單體電壓采集、電池組被動均衡功能，具有電路結構簡單化、集成程度高、電壓采集精度高等優點。

技術領域

本實用新型涉及蓄電池監測領域，具體涉及一種高精度串聯電池組電壓監控裝置。

背景技術

隨著環境和能源問題日益嚴峻，新能源技術得到廣泛應用。蓄電池作為新能源的主要器件，由于其單體電壓及容量較小，需多單體串并聯組合成電池組使用，為了延長電池壽命，提高電池的使用效率對電池組電壓、溫度的測量及電池組均衡顯得尤為重要。目前對電池組單體電池電壓測量方法有許多，主要可歸納為分壓電阻降壓、浮動地測量、模擬開關選通等幾種方法。

(1)電阻分壓法電阻分壓法主要是通過電阻分壓將實際電壓衰減到測量芯片可接受的電壓范圍，然后進行模數轉換。這種方法測量方面，壽命長，但是存在累積誤差，且無法消除。隨著單體電池數的增多，單體電池電壓測量誤差會隨著共模電壓的增大而增大。

(2)浮動地測量法

使用浮動地技術測量電池端電壓時，需要使地電位隨測量不同電池電壓時自動浮動來保證測量正常進行。每次工作時，先由模擬開關選通，使其被測電池兩端的電位信號接入測試電路，此信號一方面進入差分放大器；另一方面進入窗口比較器，在窗口比較器中與固定電位Vr相比較，從窗口比較器輸出的開關量狀態可識別出當前測量地 (GND)的電位是太高，太低或者正好(相對于Vr)。如果正好，則可以啟動A/D進行測量。如果太高或太低，則通過控制器對地(GND) 電位行浮動控制。由于地電位經常受現場干擾發生變化，而該方法不能對地電位進行實時精確控制，因而影響整個系統的測量精度。

(3)模擬開關法采用模擬開關的方案通過模擬開關選擇測量通道，每個通道采用運算放大器組成線性采樣電路。當選中需要進行測量的通道后，模擬開關的輸出經電壓跟隨器送入模數轉換器進行模數轉換。該方法根據串聯電池組總電壓的大小，選擇適當的放大倍數，不必電阻分壓網絡或改變低電位就可以直接測量任意一只電池的電壓，測量方便。但是該方法需要數量眾多的運放和精密匹配電阻，成本高，且電阻的分散性會導致測量結果分散性較高。

現有中國專利文件CN201520933274.6公布了一種動力電池組在線監測移動終端裝置，其技術方案與本實用新型不同。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決上述問題，提供一種高精度串聯電池組電壓監控裝置，其電路結構相對簡單，監測精度高，且抗干擾能力強。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種高精度串聯電池組電壓監控裝置，包括蓄電池組，所述蓄電池組依次電連接若干組采集濾波電路、高壓共模差分放大器，所述高壓共模差分放大器電連接模擬選擇器(MUX)，所述模擬選擇器 (MUX)電連接模數轉化器(ADC)，所述模數轉化器(ADC)雙向連接微控制器(MCU)，所述微控制器(MCU)的輸出端還分別電連接模擬選擇器(MUX)及單體均衡控制電路，所述單體均衡控制電路包括若干放電電阻及平衡控制開關，所述平衡控制開關依次電連接放電電阻及蓄電池組。

進一步的，所述平衡控制開關的輸出端電連接放電電阻，所述放電電阻的輸出端電連接蓄電池組。

作為優選，所述模數轉化器(ADC)采用高精度模數轉化器。

本實用新型的有益效果在于：