[发明专利]一种用于储能器件端电压的巡检电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种巡检电路，尤其是涉及一种用于储能器件端电压的巡检电路。

背景技术

目前，面向储能器件单体端电压的巡检方法大致可以分为两大类：电阻分压的方法和采用开关器件直接测量的方法。

对于电阻分压的方法，根据测试方法的不同，主要分为共模测量和差模测量的方法。目前，绝大多数的端电压巡检电路都采用传统的共模测量电路，即通过分压电阻把储能器件串联的每个节点电压分压至A/D转换器可以接受的电压范围以内，通过测量每个节点的电压，对其进行减法处理，从而获取每个储能器件单体的端电压。采取该方法的缺点是，该电路对于A/D转换器的精度要求过高，导致整个巡检电路的成本增加，无法实现与储能器件大规模配套使用，另外，采用此电路需要对每个节点测量通道进行标定，标定过程繁琐，使生产过程复杂，该电路得到的单体端电压结果，是通过两个节点电压相减计算得到，计算过程复杂，对于最终结果的精度无法可靠保证。

采用开关器件直接测量的方法：若采用继电器作为开关器件，无论是传统的机械式继电器，还是目前比较流行的固态继电器，开关动作时间都较长，影响巡检时间。机械式继电器开关次数有限，影响整个巡检系统的寿命，而且继电器的体积通常较大，很难把巡检系统的体积做得小巧。若采用模拟开关方案，由于内部多为MOS电路结构，抗干扰能力很差，稍大的过电压即能将其烧毁，测试电路无法长期可靠使用。

目前的巡检方法一般都需要外部电源独立供电，但由于每个储能器件串联构成的储能单元的测试地不同，故需在每个测试单元上安装隔离电源模块，而且随着整个储能系统的电压越高，对该电源模块的隔离电压要求就越高，这为应用储能系统带来很多不便，而且在一些无法提供外部电源的特殊场合，这些巡检方法根本不能使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现对储能器件端电压进行高速巡检的电路。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于储能器件端电压的巡检电路，包括：

电阻分压网络，连接储能器件串联构成的储能电路的节点，通过电阻分压的方式将节点的电压等比例缩小到模拟开关可以接受的电压范围；

模拟开关，连接电阻分压网络的输出端，用于采集通道的切换。

差分放大器，连接模拟开关，通过模拟开关输入两个节点的电压，将两个节点的电压差放大；

A/D转换器，连接差分放大器的输出端，对差分放大器的输出信号采样，并进行模数转化；

微控制器(MCU)，连接A/D转换器的输出端，将A/D转换器的输出信号乘以一系数，获得对应节点的端电压。

所述的模拟开关、差分放大器、A/D转换器和微控制器均与储能电路连接，由储能电路提供电源。

通过电阻分压网络缩小的倍数与通过差分放大器放大的倍数相同，使得微控制器的计算量减少，从而缩短巡检时间。

与现有技术相比，本发明可以对储能器件的每个端电压实现高速巡检，完成一次巡检的时间主要由通道切换时间，模数转换时间和微控制器计算时间三部分组成。由于采用模拟开关进行通道切换，故通道切换速度快，配合一A/D转换器，由于电阻分压网络采用固定分压比，而差分放大器可放大同样的比例系数，故微控制器的计算量非常小，计算时间很短，这样即可实现储能单元单体端电压的高速巡检。使用模拟开关取代继电器的好处是，大大增加了巡检电路模块的使用寿命，且体积更加小巧，由于外围电路简单，故功耗较低，为其使用储能电路供电提供了条件。通过采用储能电路供电，连线方便，不需要额外电源，更适合于车载等没有外部电源供电的场合下使用。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构框图；

图2为本发明一种实施例的电阻分压网络、模拟开关以及查分放大器部分的详细结构示意图；

图3为本发明一种实施例的电源部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种用于储能器件端电压的巡检电路，包括电阻分压网络2、模拟开关3、差分放大器4、A/D转化器5、微控制器6。电阻分压网络2连接储能器件串联构成的储能电路1的节点，通过电阻分压的方式将节点的电压等比例缩小到模拟开关3可以接受的电压范围，模拟开关3连接电阻分压网络2的输出端和差分放大器4的输入端，用于储能电路1的节点采集通道的切换，其具体结构如图2所示。