[发明专利]一种通道可配置的燃料电池单体电压检测装置

说明书

本发明涉及一种通道可配置的燃料电池单体电压检测装置，包括：输入处理模块，与燃料电池单体的电压输出端连接，用于滤除谐波分量；多路开关导通模块，与输入处理模块连接，包括并联的多个光耦合开关；单体通道选通模块，与多路开关导通模块连接，包括偶数通道选通模块和奇数通道选通模块；单体电压调理电路，与单体通道选通模块连接；微控制器，分别与单体电压调理电路、偶数通道选通模块和奇数通道选通模块连接；通讯处理模块，与微控制器连接；电源模块，用于给装置中各元器件供电。与现有技术相比，本发明可实现灵活扩展及可配置选通，能够在任意时刻对任意通道的选通，满足不同场合不同应用，电路设计简单、高度集成。

技术领域

本发明涉及电池电压检测技术领域，尤其是涉及一种通道可配置的燃料电池单体电压检测装置。

背景技术

大功率燃料电池单体通常由上百片电池组串联组成，电池组单体电压健康状态反映燃料电池系统工作可靠状态，通过对电池组每节单体电压状态监控，完成对电池组工作状态实时诊断，为燃料电池系统提供完善的故障诊断机制。燃料电池单体电压理论最大值可达1.2V，大功率燃料电池正常工作情况下电势累积产生最高可达上百伏的共模电压，因此要求燃料电池单体电压检测装置具有高共模输入，大功率燃料电池在特定工况下会出现电堆反极，瞬时产生上百伏的负向电压，要求单体电压检测装置具备高精度。

现有技术及缺点：传统设计采用电阻分压采样，通过运算放大器放大处理，送至ADC进行采样，硬件结构复杂，成本高，最大共模电压低，精度受限累积电势导致的漏电流影响大。传统设计也有采用机械开关继电器，将每节单体送至运算放大器调理，每节单体的负极作为运算放大器参考地，此种浮地方式测量每节单体电压，易受开关噪声及地偏移影响，精度较差，可靠性难以满足车用需求。

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通道可配置的燃料电池单体电压检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种通道可配置的燃料电池单体电压检测装置，包括：

输入处理模块，与燃料电池单体的电压输出端连接，用于滤除谐波分量；

多路开关导通模块，与所述输入处理模块连接，包括并联的多个光耦合开关；

单体通道选通模块，与所述多路开关导通模块连接，包括偶数通道选通模块和奇数通道选通模块；

单体电压调理电路，与所述单体通道选通模块连接；

微控制器，分别与所述单体电压调理电路、偶数通道选通模块和奇数通道选通模块连接；

通讯处理模块，与所述微控制器连接；

电源模块，用于给装置中各元器件供电。

优选的，所述输入处理模块与燃料电池单体的电压输出端之间通过柔性电路板连接。

优选的，所述输入处理模块包括RC吸收电路。

优选的，所述单体电压调理电路包括差分运放调理电路，所述差分运放调理电路的输入端与所述单体通道选通模块连接，输出端与所述微控制器连接。

优选的，所述单体电压调理电路还包括电压偏置电路，所述电压偏置电路的输出端与所述微控制器连接。

优选的，还包括与所述微控制器连接的温度检测电路。

优选的，所述通讯处理模块包括CAN通讯模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、应用灵活：通过多路开关导通模块、单体通道选通模块隔离，可实现灵活扩展及可配置选通，能够在任意时刻对任意通道的选通，满足不同场合不同应用，电路设计简单、高度集成。