一种电池电压采集系统、采集控制系统及采集控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电池电压采集系统、采集控制系统及方法，包括电池组单元，与电池组单元连接的开关单元、控制输入单元以及分压单元；电池组单元由单体电池串联而成；开关单元由开关模块组成；单体电池的个数与开关模块的个数一致且一一对应，开关模块上有电压信号输入端、电压信号输出端以及控制信号输入端，电压信号输入端与单体电池连接，控制信号输入端与控制输入单元连接，分压单元连接于电压信号输出端；在若干开关模块中有一个开关模块的电压信号输出端不与分压单元连接。通过先采集电压然后计算各串电压值后比较采集实际数值计算每个线路的实际比例，无需选择精密的分压电阻即可提高采集精度，节约电压采集线路的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电池电压采集系统、采集控制系统及采集控制方法
本专利技术涉及电池电压采集
，尤其是涉及一种电池电压采集系统、采集控制系统及采集控制方法。
技术介绍
随着技术的发展，家电向着小型化便捷化电器的方向发展，无线技术也在小型家电产品上的使用越来越广泛，在无线技术中电池是必不可少的，目前小型家电产品仍然处于铅酸电池转换为锂电池阶段，同时小型家电在应用上又需要有调速、软启动，电量显示、异常指示等功能，铅酸电池在使用中只需要采集到总电压即可，而锂电池需要各串电池均能有过放电、过充电保护功能，需要采集的各串电压精度有较高要求，以避免出现过充电、过放电异常而导致电芯起火等现象发生；目前市场上普遍使用的方案是通过专用芯片采集电池各串电压，并结合MCU控制实现上述保护功能，在实现过程中其成本较高，功耗较高，使用方式不灵活，且采集方式以及精度均受限于专用芯片。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种电池电压采集系统、采集控制系统及采集控制方法。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电池电压采集系统，包括电池组单元，还包括与所述电池组单元连接的开关单元、用于控制开关单元的控制输入单元以及与开关单元连接的分压单元，电池组单元，由若干单体电池经过串联而成，用于提供电压；开关单元，由若干线路相同且相互之间不干涉的开关模块组成，所述的开关模块用于控制单体电池采集电压的输出；所述的单体电池的个数与开关模块的个数一致且一一对应，所述的开关模块上有电压信号输入端A、电压信号输出端A以及控制信号输入端A，所述的电压信号输入端A连接于单体电池的正极，所述的控制信号输入端A连接控制输入单元，所述的分压单元连接于开关模块的电压信号输出端A；在若干所述的开关模块中有一个所述的开关模块的电压信号输出端A不与分压单元连接直接输出电压信号。进一步具体的，所述的控制输入单元由一个控制输入模块组成，所述的控制输入模块均与每个所述开关模块的控制信号输入端A连接。进一步具体的，所述的控制输入单元由若干线路相同且相互之间不干涉的控制输入模块组成，所述的控制输入模块的个数与开关模块的个数一致且一一对应，每个所述的控制输入模块与与其对应的开关模块的控制信号输入端A连接。进一步具体的，所述的分压单元由至少一个分压模块组成，每个所述的分压模块至少与一个所述的开关模块的电压信号输出端A连接，所述的开关模块只与一个所述的分压模块连接。进一步具体的，所述不与分压单元连接的开关模块输出的电压信号为电池组单元中第一个单体电池的电压信号。进一步具体的，所述的开关模块包括并联设置在电压信号输入端A与电压信号输出端A之间的第一MOS管与第二MOS管，所述的第一MOS管的漏极为电压信号输入端A，所述的第二MOS管的漏极为电压信号输出端A；所述的第一MOS管的漏极通过第一电容后接地；所述的第一MOS管的源极与第二MOS管的源极连接；所述的第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极连接后并通过第一控制电阻连接到控制信号输入端A上；在所述的第一MOS管的栅极与源极之间并联着第一电阻与第一稳压二极管。进一步具体的，所述的控制输入模块包括设置在控制输入模块的控制信号输入端B与控制信号信号输出端B之间的第一控制MOS管；所述的第一控制MOS管的栅极接在控制信号输入端B，漏极接在控制信号输出端B；所述的第一控制MOS管的源极接地；所述的第一控制MOS管的栅极与源极之间并联第二十三电阻。一种电池电压采集控制系统，包括微控制器，所述的微控制器与上述任意一种电池电压采集系统实现信号的传递与接收，所述的微控制器用于处理电池电压采集系统发出的信号以及发出对开关模块进行控制的控制信号。一种电池电压采集控制方法，所述的采集控制方法的步骤为，S1、微处理器接收没有分压单元的开关模块的电压信号，并根据此电压信号计算得出其它开关模块所输出的电压值；S2、微处理器接收到有分压单元的开关模块的电压信号；S3、微处理器将步骤S2中检测到的电压值与步骤S1中计算得出的电压值一一对应并得出每个开关模块输出电压信号的分压比，将分压比进行存储；S4、在电池组进行工作的时候，微处理器将实时采集到的电压信号进行计算并与内部存储的分压比进行对比，当发生异常时，微处理器对电池组的充放电过程进行控制。本专利技术的有益效果是：通过先采集电池电压然后计算各串电压值后比较采集实际数值计算每个线路的实际比例，无需选择精密的分压电阻即可大大提高电压的采集精度，大大节约电压采集线路的成本，具有其他专用芯片不能够达到的电压采集精度；此方案应用灵活，能够使用同一个微控制器MCU同时实现电池各串电压的高精度侦测，可通过开关模块进行控制，关闭和开启整个线路系统，在电池组不使用的情况下线路静态功耗可以做到5uA以下，接近0功耗。附图说明图1是本专利技术电压采集系统的框图；图2是本专利技术电压采集系统的一种实施例的电路图；图3是本专利技术电压采集系统的另一种实施例的电路图；图4是本专利技术电压采集控制系统的框图；图5是本专利技术电压采集控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示一种电池电压采集系统，包括电池组单元，还包括与所述电池组单元连接的开关单元、用于控制开关单元的控制输入单元以及与开关单元连接的分压单元；电池组单元，由若干单体电池经过串联而成，用于给负载提供电压，根据串联的先后顺序，单体电池为第一单体电池、第二单体电池、第三单体电池······第X单体电池；开关单元，由若干线路相同且相互之间不干涉的开关模块组成，所述的开关模块用于控制单体电池采集电压的输出，开关模块为第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块······第X开关模块；所述的单体电池的个数与开关模块的个数一致且一一对应，第一单体电池对应第一开关模块、第二单体电池对应第二开关模块、第三单体电池对应第三开关模块······第X单体电池对应第X开关模块，所述的开关模块上有电压信号输入端A、电压信号输出端A以及控制信号输入端A，所述的电压信号输入端A连接于单体电池的正极，所述的控制信号输入端A连接控制输入单元，所述的分压单元连接于开关模块的电压信号输出端A；在若干所述的开关模块中有一个所述的开关模块的电压信号输出端A不与分压单元连接直接输出电压信号，此电压信号值作为基准电压值来计算其他开关模块输出的电压值，众多开关模块输出的电压值均可以作为基准电压值；如图2与图3所示第一单体电池的电压值为Cell1、第二单体电池的电压值为Cell2、第三单体电池的电压值为Cell3······第X单体电池的电压值为CellX，为了计算方便，采用第一单体电池通过第一开关模块后的电压值为基准电压值V1，由于各个单体电池完全相同，计算得出的电压值分别对应为Vcell2=2*V1、Vcell3=3*V1······VcellX=X*V1。如图2和图3所示本申请的两种实施例的开关模块的线路相同，在同一种实施例中的若干开关模块的线路也相同，下面以第一开关模块为例，对其线路进行描述，第一开关模块包括并联设置在电压信号输入端A与电压信号输出端A之间的第一MOS管QP1与第二MOS管QP2，所述的第一MOS管QP1的漏极3脚为电压信号输入端A，所述的第二MOS管QP2的漏极3脚为电压信号输出端A；所述的第一MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池电压采集系统，包括电池组单元，其特征在于，还包括与所述电池组单元连接的开关单元、用于控制开关单元的控制输入单元以及与开关单元连接的分压单元，电池组单元，由若干单体电池经过串联而成，用于提供电压；开关单元，由若干线路相同且相互之间不干涉的开关模块组成，所述的开关模块用于控制单体电池采集电压的输出；所述的单体电池的个数与开关模块的个数一致且一一对应，所述的开关模块上有电压信号输入端A、电压信号输出端A以及控制信号输入端A，所述的电压信号输入端A连接于单体电池的正极，所述的控制信号输入端A连接控制输入单元，所述的分压单元连接于开关模块的电压信号输出端A；在若干所述的开关模块中有一个所述的开关模块的电压信号输出端A不与分压单元连接直接输出电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种电池电压采集系统，包括电池组单元，其特征在于，还包括与所述电池组单元连接的开关单元、用于控制开关单元的控制输入单元以及与开关单元连接的分压单元，电池组单元，由若干单体电池经过串联而成，用于提供电压；开关单元，由若干线路相同且相互之间不干涉的开关模块组成，所述的开关模块用于控制单体电池采集电压的输出；所述的单体电池的个数与开关模块的个数一致且一一对应，所述的开关模块上有电压信号输入端A、电压信号输出端A以及控制信号输入端A，所述的电压信号输入端A连接于单体电池的正极，所述的控制信号输入端A连接控制输入单元，所述的分压单元连接于开关模块的电压信号输出端A；在若干所述的开关模块中有一个所述的开关模块的电压信号输出端A不与分压单元连接直接输出电压信号。2.根据权利要求1所述的电池电压采集系统，其特征在于，所述的控制输入单元由一个控制输入模块组成，所述的控制输入模块均与每个所述开关模块的控制信号输入端A连接。3.根据权利要求1所述的电池电压采集系统，其特征在于，所述的控制输入单元由若干线路相同且相互之间不干涉的控制输入模块组成，所述的控制输入模块的个数与开关模块的个数一致且一一对应，每个所述的控制输入模块与与其对应的开关模块的控制信号输入端A连接。4.根据权利要求2或3所述的电池电压采集系统，其特征在于，所述的分压单元由至少一个分压模块组成，每个所述的分压模块至少与一个所述的开关模块的电压信号输出端A连接，所述的开关模块只与一个所述的分压模块连接。5.根据权利要求1所述好的电池电压采集系统，其特征在于，所述不与分压单元连接的开关模块输出的电压信号为电池组单元中第一个单体电池的电压信号。6.根据权利要求1所述的电池电压采集系统，其特征在于，所述的开关模块包括并联设置在电压信号输入端A与电压信号输出端A之间的第一MOS管与第二MOS管，所述的第一MOS管的漏极为电压信号输入端A，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永，江束林，
申请(专利权)人：苏州英诺威新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32