串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路及其檢測方法和檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明給出成本較低的串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路，對(duì)應(yīng)多節(jié)電池的多個(gè)電池端子分時(shí)共用同一個(gè)過渡電容C。多個(gè)電池端子依照所測電池的串聯(lián)順序相鄰設(shè)置，通過開關(guān)組A中對(duì)應(yīng)的開關(guān)，每相鄰的兩個(gè)電池端子分別接到過渡電容C的兩極，開關(guān)組B具備極性選擇結(jié)構(gòu)?；诖藱z測電路的檢測方法，對(duì)一節(jié)電池的檢測步驟包括：開關(guān)組A中與當(dāng)前在測電池對(duì)應(yīng)的開關(guān)閉合以對(duì)過渡電容C充電，并在過渡電容C充電完畢后斷開，然后開關(guān)組B選擇相應(yīng)的連接極性接通。該方法中的全部或部分步驟可以通過建立功能模塊構(gòu)架，由計(jì)算機(jī)程序指令控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成，這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
【專利說明】串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路及其檢測方法和檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路及其檢測方法,該方法中的全部或部分步驟可以通過建立功能模塊構(gòu)架，由計(jì)算機(jī)程序指令控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成，這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)CN101029920給出了一種串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路，請(qǐng)見其圖2，電池端子組通過開關(guān)組Kl連接過渡電容Ci，過渡電容Ci通過開關(guān)組K2之后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器連接檢測端。此檢測電路的缺點(diǎn)是每一節(jié)電池需配置一個(gè)過渡電容，多節(jié)電池就需配置多個(gè)過渡電容，電路成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是給出成本較低的串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路。
[0004]本發(fā)明給出串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路，包括電池端子組、過渡電容C和檢測端，電池端子組通過開關(guān)組A連接過渡電容C，開關(guān)組A中的各個(gè)開關(guān)分別對(duì)應(yīng)電池端子組中的各個(gè)電池端子，過渡電容C通過開關(guān)組B連接檢測端，其特征是，電池端子組中對(duì)應(yīng)多節(jié)電池的多個(gè)電池端子分時(shí)共用同一個(gè)過渡電容C。
[0005]多節(jié)電池分時(shí)共用同一個(gè)過渡電容C，減少了所需電容的數(shù)量，節(jié)約了成本。
[0006]共用同一個(gè)過渡電容C的多個(gè)電池端子依照所測電池的串聯(lián)順序相鄰設(shè)置，并且，通過開關(guān)組A中對(duì)應(yīng)的開關(guān)，每相鄰的兩個(gè)電池端子分別接到過渡電容C的兩極，如此則第1、3、5、……個(gè)電池端子連接過渡電容C的一極，第2、4、6、……個(gè)電池端子連接過渡電容C的另一極，使得第I節(jié)電池通過第1、2個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，第2節(jié)電池通過第2、3個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，第3節(jié)電池通過第3、4個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，……。這樣連接可以讓每相鄰的兩節(jié)電池分時(shí)共用其中一個(gè)電池端子及其在開關(guān)組A中對(duì)應(yīng)的開關(guān)，減少了電池端子和開關(guān)組A中的開關(guān)的數(shù)量。因?yàn)榈?、3、5、……節(jié)電池對(duì)過渡電容C充電的極性是相同的——它們合稱奇數(shù)電池集，而第2、4、6、……節(jié)電池對(duì)過渡電容C充電的極性是相同的，并與奇數(shù)電池集里面的電池對(duì)過渡電容C充電的極性相反——它們合稱偶數(shù)電池集，所以開關(guān)組B需具備極性選擇結(jié)構(gòu)，其用于選擇過渡電容C與檢測端之間的連接極性。本發(fā)明基于上述串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路還給出串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測方法，在對(duì)一節(jié)電池的檢測過程中，開關(guān)組A中與當(dāng)前在測電池對(duì)應(yīng)的開關(guān) 閉合以對(duì)過渡電容C充電，并在過渡電容C充電完畢后斷開，然后開關(guān)組B選擇相應(yīng)的連接極性接通，以使在過渡電容C接受不同極性的充電之后，輸出到檢測端的電極性保持不變。
[0007]在檢測完其中一節(jié)電池之后，需對(duì)過渡電容C放電，才能繼續(xù)檢測下一節(jié)電池?？紤]到蓄電池內(nèi)每節(jié)電池電壓相同，且如上所述，一個(gè)電池集里面的全部電池對(duì)過渡電容C充電的極性是相同的，本發(fā)明優(yōu)選地，在檢測完其中一個(gè)電池集里面的一節(jié)電池之后，接著檢測該電池集里面的另一節(jié)電池，則由于過渡電容C充電極性不變，在兩次檢測之間對(duì)過渡電容C放電不需放至O就可以繼續(xù)下一次檢測，這樣減少了過渡電容C充放電所需的時(shí)間，提高了檢測效率。檢測完其中一個(gè)電池集里面的全部電池之后，才檢測另一個(gè)電池集里面的電池，如此則過渡電容C只需在檢測另一個(gè)電池集里面的首節(jié)電池之前才需要完全放電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路如圖1，電池端子組通過開關(guān)組A連接過渡電容C，過渡電容C通過開關(guān)組B之后，依次經(jīng)電壓跟隨器Ul、由Rsl和Rs2構(gòu)成的降壓電路、電壓跟隨器U2、Α/D轉(zhuǎn)換器后連接檢測端。
[0010]電池端子組中的2n+l個(gè)電池端子依照蓄電池中的2n節(jié)待測電池的串聯(lián)順序相鄰設(shè)置。電池端子組通過開關(guān)組A連接過渡電容C，開關(guān)組A中的各個(gè)開關(guān)S1、S2、S3、……、S2n+1分別對(duì)應(yīng)電池端子組中的2n+l電池端子，這2n+l個(gè)電池端子分時(shí)共用同一個(gè)過渡電容C。
[0011]通過開關(guān)組A中對(duì)應(yīng)的開關(guān)，每相鄰的兩個(gè)電池端子分別接到過渡電容C的兩極，如此則第1、3、5、……、2n+l個(gè)電池端子連接過渡電容C的上面一極，第2、4、6、……、2n個(gè)電池端子連接過渡電容C的下面 一極，照此連接之后，第I節(jié)電池通過第1、2個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，第2節(jié)電池通過第2、3個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，第3節(jié)電池通過
第3、4個(gè)電池端子對(duì)過渡電容C充電，......，第2n節(jié)電池通過第2n、2n+l個(gè)電池端子對(duì)過
渡電容C充電，由圖1可見，第1、3、5、……、2n-l節(jié)電池對(duì)過渡電容C充電的極性均為下正上負(fù)——它們合稱奇數(shù)電池集，而第2、4、6、……、2n節(jié)電池對(duì)過渡電容C充電的極性均為上正下負(fù)，并與奇數(shù)電池集里面的電池對(duì)過渡電容C充電的極性相反——它們合稱偶數(shù)電池集。
[0012]開關(guān)組B具備極性選擇結(jié)構(gòu)，籍此選擇過渡電容C與檢測端之間的連接極性，本實(shí)施例中具體地，當(dāng)過渡電容C極性為上正下負(fù)時(shí)，需開關(guān)Scl、Sc2閉合，當(dāng)過渡電容C極性為下正上負(fù)時(shí)，需開關(guān)Sc3、Sc4閉合，以使在過渡電容C接受不同極性的充電之后，輸出到檢測端的電極性保持不變。
[0013]基于此串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路，給出串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測方法如下，其中的全部或部分步驟可以通過建立功能模塊構(gòu)架，由計(jì)算機(jī)程序指令控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成，這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0014]首先，開關(guān)組B中的所有開關(guān)閉合，給過渡電容C放電至0，然后斷開圖1中的所有開關(guān)。
[0015]檢測第I節(jié)電池——閉合開關(guān)組A中的開關(guān)S1、S2以對(duì)過渡電容C充電，極性為下正上負(fù)，充電完畢后，先斷開開關(guān)S1、S2，再閉合開關(guān)組B中的開關(guān)Sc3、Sc4，至此對(duì)第I節(jié)電池檢測完成。[0016]開關(guān)組B中的所有開關(guān)閉合，給過渡電容C放電，不需放至0，然后斷開圖1中的所
有開關(guān)。
[0017]檢測第3節(jié)電池——閉合開關(guān)組A中的開關(guān)S3、S4以對(duì)過渡電容C充電，極性為下正上負(fù)，充電完畢后，先斷開開關(guān)S3、S4，再閉合開關(guān)組B中的開關(guān)Sc3、Sc4,至此對(duì)第3節(jié)電池檢測完成。
[0018]開關(guān)組B中的所有開關(guān)閉合，給過渡電容C放電，不需放至0，然后斷開圖1中的所
有開關(guān)。
[0019]然后檢 測第5節(jié)電池，隨后過程與上面類似，不再贅述，直至對(duì)第2n_l節(jié)電池檢測完成，至此檢測完奇數(shù)電池集里面的全部電池。
[0020]開關(guān)組B中的所有開關(guān)閉合，給過渡電容C放電至0，然后斷開圖1中的所有開關(guān)。
[0021]檢測第2節(jié)電池——閉合開關(guān)組A中的開關(guān)S2、S3以對(duì)過渡電容C充電，極性為上正下負(fù)，充電完畢后，先斷開開關(guān)S2、S3，再閉合開關(guān)組B中的開關(guān)Scl、Sc2，至此對(duì)第2節(jié)電池檢測完成。
[0022]開關(guān)組B中的所有開關(guān)閉合，給過渡電容C放電，不需放至0，然后斷開圖1中的所
有開關(guān)。
[0023]檢測第4節(jié)電池——閉合開關(guān)組A中的開關(guān)S4、S5以對(duì)過渡電容C充電，極性為上正下負(fù)，充電完畢后，先斷開開關(guān)S4、S5，再閉合開關(guān)組B中的開關(guān)Scl、Sc2，至此對(duì)第4節(jié)電池檢測完成。
[0024]然后檢測第6節(jié)電池，隨后過程與上面類似，不再贅述，直至對(duì)第2n節(jié)電池檢測完成，至此檢測完偶數(shù)電池集里面的全部電池，那么該蓄電池中的電池全部檢測完成。
[0025]如圖1，開關(guān)組A中的開關(guān)S1、S2、S3、……、S2n+1分別串接有限流電阻Rl、R2、R3、……、R2n+l，其用于對(duì)過渡電容C充電回路進(jìn)行限流，并消除蓄電池浪涌。因?yàn)榉謩e對(duì)應(yīng)于開關(guān)S1、S2、S3、……、S2n+l的各個(gè)電池端子共用同一個(gè)過渡電容C，所以如果某些開關(guān)切換錯(cuò)誤，例如開關(guān)S1、S3錯(cuò)誤地同時(shí)閉合，串聯(lián)的第1、2節(jié)電池將面臨短路的危險(xiǎn)，此時(shí)限流電阻Rl、R3的存在就避免了短路的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路,包括電池端子組、過渡電容C和檢測端，電池端子組通過開關(guān)組A連接過渡電容C，開關(guān)組A中的各個(gè)開關(guān)分別對(duì)應(yīng)電池端子組中的各個(gè)電池端子，過渡電容C通過開關(guān)組B連接檢測端，其特征是，電池端子組中對(duì)應(yīng)多節(jié)電池的多個(gè)電池端子分時(shí)共用同一個(gè)過渡電容C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其中: 共用同一個(gè)過渡電容C的多個(gè)電池端子依照所測電池的串聯(lián)順序相鄰設(shè)置，并且，通過開關(guān)組A中對(duì)應(yīng)的開關(guān)，每相鄰的兩個(gè)電池端子分別接到過渡電容C的兩極； 開關(guān)組B具備極性選擇結(jié)構(gòu)，其用于選擇過渡電容C與檢測端之間的連接極性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，開關(guān)組A中與電池端子對(duì)應(yīng)的開關(guān)串接有限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測電路，開關(guān)組A中與共用同一個(gè)過渡電容C的各個(gè)電池端子分別對(duì)應(yīng)的各開關(guān)各自串接有限流電阻。
5.基于權(quán)利要求2所述的串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路的檢測方法，其特征是對(duì)一節(jié)電池的檢測步驟包括:開關(guān)組A中與當(dāng)前在測電池對(duì)應(yīng)的開關(guān)閉合以對(duì)過渡電容C充電，并在過渡電容C充電完畢后斷開，然后開關(guān)組B選擇相應(yīng)的連接極性接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測方法，按照共用同一個(gè)過渡電容C的多個(gè)電池端子所測電池的串聯(lián)順序，序號(hào)為奇數(shù)的電池合稱奇數(shù)電池集，序號(hào)為偶數(shù)的電池合稱偶數(shù)電池集，在檢測完其中一個(gè)電池集里面的一節(jié)電池之后，接著檢測該電池集里面的另一節(jié)電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測方法，檢測完其中一個(gè)電池集里面的全部電池之后，才檢測另一個(gè)電池集里面的電池。
8.基于權(quán)利要求2所述的串聯(lián)蓄電池組單體電池電壓檢測電路的檢測裝置，其特征是其中對(duì)一節(jié)電池的檢測裝置包括讓開關(guān)組A中與當(dāng)前在測電池對(duì)應(yīng)的開關(guān)閉合以對(duì)過渡電容C充電，并在過渡電容C充電完畢后斷開的裝置A，還包括然后讓開關(guān)組B選擇相應(yīng)的連接極性接通的裝置B。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測裝置，按照共用同一個(gè)過渡電容C的多個(gè)電池端子所測電池的串聯(lián)順序，序號(hào)為奇數(shù)的電池合稱奇數(shù)電池集，序號(hào)為偶數(shù)的電池合稱偶數(shù)電池集，本檢測裝置包括在檢測完其中一個(gè)電池集里面的一節(jié)電池之后，接著檢測該電池集里面的另一節(jié)電池的裝置C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測裝置，所述裝置C檢測完其中一個(gè)電池集里面的全部電池之后,才檢測另一個(gè)電池集里面的電池。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK103616557SQ201310518696
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】梁云龍, 王長華, 李紅橋, 唐朝陽, 李曉峰 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司