基于桥路的电池组电压检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路，包括：差分检测单元、控制电路单元、方向校正单元、多路选择单元和电池组单元，其中,方向校正单元为由二极管和电阻组成的桥路，通过方向校正单元实现对电压的方向切换，在控制电路单元的控制下，通过多路选择单元实现对单节电池电压测量的信号选通，计算每一节的电池电压，最终将测量多组串联电池电压变成测量单节电池电压，并通过差分检测单元消除了干扰信号的影响，提高了对电池组电压检测的精确度。
【专利说明】基于桥路的电池组电压检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种基于桥路的电池组电压检测电路。
【背景技术】
[0002]单体锂离子动力电池的电压一般比较低，通常将多个动力电池串联组成电池组使用，例如，将多个锂电池串联作为为电动汽车等交通工具的驱动电源。锂离子电池2V-4.2V电压范围就占了电池容量的95%以上，所以电池容量要想精确测量，需要电池电压的测量误差达到ImV左右，单节锂离子电池的电压测量电路很多4.2V中仅仅测量2V的范围误差可以满足要求，但是，由于各单体锂离子电池是串联使用，简单的电阻分压法测量电池电压，会导致电压越高的电池组测量精确度越低。
[0003]现有技术中，通常使用电阻分压法测量电池组电压，电阻分压法会使电池在不用的时候也要消耗电能，而且越低电池分压越低，会导致测量精度下降。电压测量不准确使得动力锂电池组的均衡效果减弱，充电最高限制电压精确度不够会大大降低电池的使用寿命，所以准确的测量动力锂离子电池的电压对电池管理系统至关重要。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种基于桥路的电池组电压检测电路。
[0005]本实用新型提供一种基于桥路的电池组电压检测电路，包括:差分检测单元、控制电路单元、方向校正单元、多路选择单元和电池组单元，所述差分检测单元与所述方向校正单元连接，所述方向校正单元与所述多路选择单元连接，所述多路选择单元与所述电池组单元连接；
[0006]所述方向校正单元为由二极管和电阻组成的桥路，所述方向校正单元用于完成电压的方向切换；
[0007]所述控制电路单元与所述多路选择单元连接，用于控制所述多路选择单元。
[0008]如上所述的检测电路，其中，所述差分检测单元包括差分放大器和电阻R1-R4。
[0009]如上所述的检测电路，其中，所述多路选择单元由三极管和电阻组成，所述多路选择单元用于在所述控制电路单元的控制下完成单节电池电压测量的信号选通。
[0010]本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路，可以通过由二极管和电阻组成的桥路实现对电压的方向切换，并在控制电路单元的控制下，通过多路选择单元实现对单节电池电压测量的信号选通，计算每一节的电池电压，最终将测量多组串联电池电压变成测量单节电池电压，并通过差分检测单元消除了干扰信号的影响，提高了对电池组电压检测的精确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]图1本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的基于桥路的电池组电压检测电路，包括:差分检测单元、控制电路单元、方向校正单元、多路选择单元和电池组单元，差分检测单元与方向校正单元连接，方向校正单元与多路选择单元连接，多路选择单元与电池组单元连接；方向校正单元为由二极管和电阻组成的桥路，方向校正单元用于完成电压的方向切换；控制电路单元多路选择单元连接，用于控制多路选择单元。差分检测单元包括差分放大器和电阻R1-R4。多路选择单元由三极管和电阻组成，多路选择单元用于在控制电路单元的控制下完成单节电池电压测量的信号选通。
[0014]图1所示电路为以6节锂离子电池串联为例，当然，本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路可以适用于由更多数量的电池组成的电池组。方向校正电路由D1-D4组成，主要完成方向切换功能，Dl、D2的正极连接多路选择单元的偶数开关管；D3、D4的负极连接多路选择单元的奇数开关管；D1、D2的负极连接差分检测单元的正向输入；D3、D4的正极连接多路选择单元负向输入；D1、D2的负极通过电阻R5连接D3、D4的正极；当选择偶数电池η时，D1、D4导通；当选择奇数电池时，D2、D3导通；这样的电路巧妙的使方向校正问题得以解决。
[0015]多路选择单元由T21-T26、T31-T36、R31-R34组成，主要完成单节电池电压测量的信号选通。连接方式以T36、T26、R36为例说明单路开关连接情况:T36连接输入和输出、R36作为偏置电阻连接到Τ26两端、Τ26主要实现Τ36开关控制，Pl.6为高时Τ36导通、Pl.6为低时，36关闭，从而实现Τ36的开关动作(Τ31-Τ36原理相同)。电池信号选通控制是通过Τ31-Τ36开关电路完成的，由于Τ31-Τ36的三极管的输出是奇数管相连接(Τ31、Τ33、Τ35输出相连)；偶数管向连接(Τ32、Τ34、Τ36输出相连)；所以选择测量偶数节电池电压时偶数三极管输出为正、奇数三极管输出为负；选择测量奇数节电池电压时奇数三极管输出为正、偶数三极管输出为负；通过选择第η路和第η-1路的三极管就可以选择测量第η路的电池电压，如果η为偶数，输出为正的电池电压、如果η为奇数，输出为负的电池电压。通过取差分放大器的输出电压VBAT得到单节电池电压。
[0016]本实施例中，电池组单元的所有电池的正负极首尾相连，而且每个连接端子都和开关三极管相连接(Τ31-Τ36)，这样的连接可以使三级管选择测量任意一节电池电压。
[0017]以上实施方式的电池电压检测电路可通过减小开关数量，降低电压测量范围，同时提高电压检测精确度。另外使用三极管作为开关可以防止电流逆流，降低成本。
[0018]本实用新型提供的基于桥路的电池组电压检测电路，通过由二极管和电阻组成的桥路实现对电压的方向切换，并在控制电路单元的控制下，通过多路选择单元实现对单节电池电压测量的信号选通，计算每一节的电池电压，最终将测量多组串联电池电压变成测量单节电池电压，并通过差分检测单元消除了干扰信号的影响，降低了高压侧由于电压高导致测量范围过宽，从而提高了对电池组电压检测的精确度。进一步的，在采用了桥路开关方式的电池电压检测电路中，能够减少传统的电阻分压法的电阻数量。
[0019]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于桥路的电池组电压检测电路，其特征在于，包括:差分检测单元、控制电路单元、方向校正单元、多路选择单元和电池组单元，所述差分检测单元与所述方向校正单元连接，所述方向校正单元与所述多路选择单元连接，所述多路选择单元与所述电池组单元连接； 所述方向校正单元为由二极管和电阻组成的桥路，所述方向校正单元用于完成电压的方向切换； 所述控制电路单元与所述多路选择单元连接，用于控制所述多路选择单元。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述差分检测单元包括差分放大器和电阻R1-R4。
3.根据权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于，所述多路选择单元由三极管和电阻组成，所述多路选择单元用于在所述控制电路单元的控制下完成单节电池电压测量的信号选通。
【文档编号】G01R19/00GK204241542SQ201420718534
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】韩非 申请人:重庆星联云科科技发展有限公司