[實用新型]燃料電池的單片電池巡檢系統

有效

• 申請號: 202021003385.4
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212517270U
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 鄭成偉;楊紹軍;張禾;賈能鈾
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04537
• 分類號: H01M8/04537;G01R31/396;G01R31/385
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴

1.一種燃料電池的單片電池巡檢系統，所述燃料電池的單片電池巡檢系統檢測的外部燃料電池由多片單片電池串聯組成，其特征在于，所述燃料電池的單片電池巡檢系統包括光耦選通組件、信號處理組件、譯碼器組件和微控制單元，所述信號處理組件包括運放組件和基準電壓源，光耦選通組件包括n+1個光耦繼電器并依次編號為0、1…n，n+1個光耦繼電器的輸入端依次與外部燃料電池的n片單片電池的負極和正極連接，編號為奇數的光耦繼電器的輸出端通過限流電阻連接到信號處理組件的第一輸入端，編號為偶數的光耦繼電器的輸出端通過限流電阻連接到信號處理組件的第二輸入端，第一輸入端和第二輸入端分別與基準電壓源連接，基準電壓源的電壓Uref|Uin2–Uin1|，其中Uin1是第一輸入端的電壓，Uin2是第二輸入端的電壓，信號處理組件的輸出端與微控制單元的SPI通訊接口連接，微控制單元的控制端口通過譯碼器組件分別與每個光耦繼電器的控制端連接。

2.如權利要求1所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述燃料電池的單片電池巡檢系統還包括A/D轉換模塊和數字隔離器，信號處理組件的輸出端與A/D轉換模塊連接，A/D轉換模塊與數字隔離器連接，數字隔離器與微控制單元的SPI通訊接口連接。

3.如權利要求2所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述信號處理組件還包括二階濾波電路、輸入電壓鉗位電路和輸出電壓鉗位電路，二階濾波電路和輸入電壓鉗位電路均設置在信號處理組件的輸入端，二階濾波電路和輸入電壓鉗位電路分別連接在第一輸入端和第二輸入端之間，第一輸入端和第二輸入端先后與二階濾波電路和輸入電壓鉗位電路連接后與運放組件的輸入端連接，信號處理組件的輸出端通過輸出電壓鉗位電路接地。

4.如權利要求3所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述運放組件包括第一運算放大器U1A、第二運算放大器U1B、第一輸出濾波電路和第二輸出濾波電路，信號處理組件的第一輸入端和第二輸入端經過二階濾波電路和輸入電壓鉗位電路后分別通過電阻Ra和電阻Rc接入運放U1A的反向輸入端和同向輸入端，第一運算放大器U1A的反向輸入端和同向輸入端分別通過電阻Re、Rd與基準電壓源連接，第一運算放大器U1A的輸出端通過第一輸出濾波電路與第二運算放大器U1B的同向輸入端連接，第一運算放大器U1A的輸出端還通過電阻Rb與第一運算放大器U1A的反向輸入端連接，第二運算放大器U1B的輸出端通過第二輸出濾波電路與A/D轉換模塊連接，第二運算放大器U1B的輸出端還通過電阻Rb’與第一運算放大器U1B的反向輸入端連接。

5.如權利要求4所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述第一輸出濾波電路和第二輸出濾波電路分別包括電阻和電容，第一輸出濾波電路的電阻串聯在第一運算放大器U1A的輸出端和第二運算放大器U1B的同相輸入端之間，第一輸出濾波電路的電阻靠近第二運算放大器U1B的一端通過第一輸出濾波電路的電容接地，第二輸出濾波電路的電阻串聯在第二運算放大器U1B的輸出端和輸出電壓鉗位電路之間，第二輸出濾波電路的電阻靠近輸出電壓鉗位電路的一端通過第一輸出濾波電路的電容接地。

6.如權利要求4所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述第一運算放大器U1A和第二運算放大器U1B分別通過外部隔離電源供電。

7.如權利要求4所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述二階濾波電路包括兩組濾波子電路，每組濾波子電路均包括電阻和兩個電容，濾波子電路的電阻的兩端分別與第一輸入端和第二輸入端連接連接，濾波子電路的電阻的兩端還分別通過一個濾波子電路的電容接地。

8.如權利要求2所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述光耦繼電器的發光二極管輸入端通過限流電阻連接到外部電源。

9.如權利要求1所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，所述燃料電池的單片電池巡檢系統還包括CAN收發單元，所述微控制單元的CAN端口通過CAN收發單元與CAN總線連接。

10.如權利要求9所述的燃料電池的單片電池巡檢系統，其特征在于，多個燃料電池的單片電池巡檢系統通過CAN總線通訊配合同步工作對單片電池片數大于n的外部燃料電池進行檢測。