[发明专利]一种用于电池串联充放电设备的电池电压采样方法

说明书

本发明公开了一种用于电池串联充放电设备的电池电压采样方法，为电池组中每个串联的电池配置一个独立的电压采集模块；电压采集模块采用隔离电源供电，每个通道采用一个独立的单片机采集电池电压，将模拟量转换为数字量，再通过隔离的串口通讯电路，将电压采样值传送给主控板，主控板通过通讯线连接多个电压采集电路，读取到电池组中每个电池的电压值，解决电池串联充放电设备采集电池电压的问题。本发明的方法适合制作成模块化电路，可根据设备串联通道数的变化增减模块的数量；电路可靠性高，由于采取隔离电源供电，每个电池的电压采样参考点以各自电源地线为参考点，不存在高共模电压，采样电路简单。

技术领域

本发明涉及电压采样技术领域，特别地是一种用于电池串联充放电设备的电池电压采样方法。

背景技术

动力电池化成设备通常用一个恒流源对一组以串联方式连接的电池同时充放电，在充放电过程中，要实时采集串联回路每个电池电压，用常规采样方法难以处理存在高共模电压的单个电池电压采集，当检测到电压达到设定终止电压后控制停止充放。串联电池数量越多电池组的总电压越高，一般总电压会高达100～200V，现有的化成设备是用一个AD采集多个电池的电压，这样采集电池电压需要解决高共模电压的问题。采用电阻差分电路存在电压精度低的问题；而专用高共模运放也存在输入耐压限制，以及电路输入阻抗低导致累加的泄漏电流大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电池串联充放电设备的电池电压采样方法，采样电路以隔离电源独立供电，共模电压为0V,电压采样精度高；不存在高共模电压，电路可靠性高；电路输入阻抗高，电池自放电电流小，不影响电池测试；采样速度快，多个AD电路并行采集电池电压；容易扩展，可以根据电池通道数增加电压采样电路模块；适用范围广，可用于2～128只电池的串联测试。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种用于电池串联充放电设备的电池电压采样方法，包括：为电池组中每个串联的电池配置一个独立的电压采集模块；所述电压采集模块用于采集电池电压，并将模拟量转换为数字量后，将电压采样值传送给主控板，主控板通过通讯线连接多个电压采集电路，读取到电池组中每个电池的电压值。

进一步地，每个电压采集模块均设有独立的AD电路；所述AD电路将电压采集值转换为数字量信号。

进一步地，每个电压采集模块均设有独立的单片机MCU电路；所述单片机MCU电路将电压数值读取回来，保存在MCU内部。

进一步地，每个电压采集模块均有独立的隔离通讯电路；所述隔离通讯电路通过通讯电路将电压采样数值传送给主控板。

进一步地，每个电压采集模块均有独立的电压差分电路；所述电压差分电路用于放大电池两端的电压信号。

进一步地，每个电压采集模块均有独立的隔离电源；所述隔离电源用于为所述电压采集模块供电。

进一步地，所述主控板通过串口电路读取到每个电池的电压，判断电池电压是否满足充放电终止条件，如果满足条件控制终止充放电。

本发明的有益效果：

本发明的采样电路以隔离电源独立供电，电压采样信号以隔离电源地线为参考地，共模电压为0V,不需要应对高共模电压，电压采样精度高；不存在高共模电压，采样电路输入电源低，电路可靠性高；电路输入阻抗高，电池自放电电流小，不影响电池测试；采样速度快，多个AD电路并行采集电池电压；容易扩展，可以根据电池通道数增加电压采样电路模块；适用范围广，可用于2～128只电池的串联测试。

附图说明

图1为本发明实施例的电路结构示意图。

附图中：1-电池；2-电压采集模块；3-通讯线；4-直流母线；5-开关电源；6-主控板；7-控制线；8-恒流源；9-电流线；2-1-电压差分电路；2-2-AD电路；2-3-单片机MCU电路；2-4-隔离电源。