[发明专利]串联电池组中单体电池电压的测量电路

摘要

串联电池组中单体电池电压的测量电路保留了单体电池电压测量可以实时、高速进行的优点，且测量范围可以从0V开始；正常工作时，注入或吸取每节电池的电流只有缓冲器和运放的偏置电流，典型值只有0.3微安，非常微弱；测量电路关闭时，每节电池只有缓冲器和运放的输入级反偏电流，电流更小；与电池间的连线顺序弄错，因失调平衡电阻RPx、输入电阻RIx的限流作用，不会导致电流失控，自然不会损坏电路；本发明对电路元件的精度要求低，成本相对低廉。

主权项

一种串联电池组中单体电池电压的测量电路，包括电池节数相同数量的精密电平移位单元IS1、…、ISx、…、ISN和A/D转换器，其特征在于，包括与电池节数相同数量的缓冲器U1A、U2A、…、UxA、…、UNA以及与所述缓冲器数量对应的输出直流电源VA1、VA2、…、VAx、…、VAN，其中，N≥2，1≤x≤N；所述缓冲器UxA的正相输入端接所对应的电池的正极，所述缓冲器UxA的反相输入端接所述缓冲器UxA的输出端，所述缓冲器UxA的输出端接所述精密电平移位单元VAx的正输入端；所述精密电平移位单元ISx包括采样电阻RSx、受控电流源CIx；所述受控电流源CIx包括运算放大器UxB、三极管Qx、电压电流转换电阻RZx及失调平衡电阻RPx；所述电压电流转换电阻RZx的一端接所述运算放大器UxB的反相输入端，另一端接所述缓冲器UxA的输出端；所述失调平衡电阻RPx的一端接所对应的电池负极，另一端接所述运算放大器UxB的正相输入端，所述运算放大器UxB的输出端接所述三极管Qx的基极，所述三极管Qx的发射极接所述运算放大器UxB的反相输入端，所述三极管Qx的集电极接所述采样电阻RSx，所述采样电阻RSx的另一端接地，所述三极管Qx的集电极与所述采样电阻RSx的公共连接点为所述精密电平移位单元ISx的输出端；多输出直流电源VS1、VA1、VA2、…、VAx、…、VAN的输出之间相互隔离，其中第一路输出电源VS1的电压比所述精密电平移位单元ISx的输出电压VOx的最大值VOmax高出1V，第一路输出电源VS1负端作为公共参考地GND，第一路输出电源VS1正端连接所对应的第1节电池的负端；输出电源VA1、VA2、…、VAx、…、VAN组成多个正负电源对，正端为VAx+、负端为VAx‑、中心端为GAx，对应给所述缓冲器UxA、所述运算放大器UxB供电；其中x为正负电源对的序号，数量不大于电池节数N；其中第一组正负电源对的中心端GA1连接所对应的第1节电池的负端；所述缓冲器UxA、所述精密电平移位单元ISx、所述直流电源VAx对应连接后检测电池BTx；所述A/D转换器的输入端接所述精密电平移位单元IS1、…、ISx、…、ISN的输出端；还包括防反二极管DFx和限流电阻RLx，所述防反二极管DFx的正极接所述缓冲器UxA的输出端，所述防反二极管DFx的负极接所述限流电阻RLx，所述限流电阻RLx的另一端接输入电源的中心端GAx+1。