[实用新型]一种动力电池组电压采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种动力电池组电压采集系统。

背景技术

动力电池组由多节单体电池组成，能够为各种工具提供动力来源，广泛应用于电动汽车、航空航天、便携式电子产品等领域。其中，电压是电池中一个极为重要的参数，为了对电池组进行必要的管理和保护，需要对电池组中单体电池的电压进行精确的采集，有效监测电池组的工作状态。

目前，对电池组电压的采集可分为共模法和差模法两种方式。

用共模法采集电压，需要选定一个电压参考点，并与被测点电压相减以获得被测点的电压。由于存在电压参考点和需要进行差值计算，这种方法存在无法消除的累计误差，而且随着串联电池节数的增加，测量误差会随之增大。

差模法是通过确定电路中独立两点的差分电压来进行电压采集的方法，差模法主要采用同时测量的方式。然而，同时测量的不足之处在于测量电路复杂，所用器件较多，成本较高，而且对于电池串联数较多的系统，此法测量精度较低。

因而，目前亟需本领域技术人员解决的问题是：如何对动力电池组的电压进行采集，能够在保证测量和采集精度的前提下，兼顾成本的要求。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提出了一种动力电池组电压采集装置，采用差模法逐次进行电压采集，可以在保证测量、采集精度的前提下，兼顾成本的要求。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种动力电池组的电压采集系统，包括译码器、测量及控制单元和光电耦合继电器，所述测量及控制单元包括测量端和控制端，其控制端与译码器的输入端连接，译码器的输出端连接光电耦合继电器，光电耦合继电器设置有检测端口，检测端口与被测动力电池组连接；测量及控制单元的测量端与光电耦合继电器连接，测量端包括逐次比较型模数转换器ADC。

优选地，所述测量及控制电路为集成逐次比较型模数转换器ADC的多点控制单元MCU芯片。

MCU芯片价格便宜，购买方便，利用其自带的逐次比较型模数转换器ADC进行电压测量，精度很高，能实现误差小于1%的电压采集。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型公开了一种利用差模法逐次进行电压采集和测量的电路，单体电池选通电路输出端接光电耦合开关，通过测量及控制单元控制开关的通断以选通或断开单体电池，并依次对单体电池进行电压采集。该方案实现了差模方式下的逐次电压采集，电路简单、易于实现、造价低廉，同时整个电压采集系统可靠性和精度较高，并且耗能少；相比于差模法同时测量的方式，由于实现同时测量的电阻分压法对流过每一个电池的电流由下至上呈现递增，对电池组的一致性产生极为不利的影响，然而本实用新型采用逐次测量方式，避免了同时测量存在的问题，对电池组一致性影响很小。

附图说明

图1为本实用新型一种动力电池组的电压采集系统的结构示意图；

图2为本实用新型中单体电池选通电路的译码器电路图；

图3为本实用新型中光电耦合继电器的连接电路图；

图4为本实用新型采用的AQW214光电耦合继电器的内部结构示意图；

图5为本实用新型中扩展板跳线1、2电路图；

图6为本实用新型中级联接口管线设置图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型一种动力电池组的电压采集系统的结构示意图；

一种动力电池组的电压采集系统，包括译码器、测量及控制单元和光电耦合继电器，所述测量及控制单元包括测量端和控制端，其控制端与译码器的输入端连接，译码器的输出端连接光电耦合继电器，光电耦合继电器设置有检测端口，检测端口与被测动力电池组连接；测量及控制单元的测量端与光电耦合继电器连接，测量端包括逐次比较型模数转换器ADC。

如图1，为本实用新型一种动力电池组的电压采集系统的结构示意图。测量及控制单元能够发出选通控制信号，该选通控制信号经过译码器译码后，送至光电耦合继电器。光电耦合继电器的检测端口在测量及控制单元的控制下，依次对不同的单体电池进行选通，图1中，1为动力电池组，由多节单体相互连接构成。依次相连的测量与控制单元、译码器、光电耦合继电器等元件构成了本电压采集系统的单体电池选通电路。测量及控制单元的测量端在单体电池选通电路接通时，对单体电池的电压进行逐次测量，并进行记录，从而实现动力电池组电压的采集。