双电池包串联电压检测电路及方法技术

本发明专利技术公开了双电池包串联电压检测电路及方法，电池包Bat1与电池包Bat2串联，电池包Bat2负极端子通过输入电阻R1连接于运算放大器U1A同相输入端，输入电阻R1与运算放大器U1A同相输入端之间通过输入电阻R2连接有LDO稳压源；运算放大器U1A输出端与电池包Bat2负极端子之间串联有分压电阻R6、分压电阻R12，分压电阻R12两端连接有差分运算放大电路，差分运算放大电路输出端连接有控制器。本发明专利技术先通过加法器电路的电动势转换，再运用减法器电路获取分压电阻R12两端电压并反推出分压电阻R12阻值，最后判断分压电阻R12阻值是否处于区间阈值内，若在，则电池包Bat2正常，反之则电池包Bat2出现故障，极大地提高电池包Bat2使用安全系数。系数。系数。

Double battery pack series voltage detection circuit and method

【技术实现步骤摘要】
双电池包串联电压检测电路及方法


[0001]本专利技术涉及电池包领域，特别涉及一种双电池包串联电压检测电路及方法。

技术介绍

[0002]电池包在使用过程中，需要对其内部的检测电阻进行实时检测，通过判断其阻值是否在合理的区间范围内，进而判断电池包是否处于正常状态，无故障问题发生，最终提高电池包使用的安全系数。其中，检测电阻一般为NTC温度传感器或ID识别电阻。
[0003]目前对于单电池包Bat来说，具体如说明书附图1所示，由于电池包Bat的电压参考地1
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GND与控制器的电压参考地2
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GND处于同一个地，可以将单电池包内部检测电阻RT直接接入控制器引脚进行ADC采样，反推出检测电阻RT的阻值，即检测电阻RT与分压电阻R1构成分压电路，分压电阻R1接有上拉电源+5V，则根据控制器读出的电压值反推出检测电阻RT的阻值，进而判断单电池包是否正常。
[0004]而对于串联的双电池包来说，具体如说明书附图2所示，图中电池包Bat1的电压参考地3
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GND与控制器的电压参考地4
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GND处于同一个地，电池包Bat2的电压参考地5
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GND与控制器的电压参考地4
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GND不在同一个地，电池包Bat2的电压参考地5
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GND为电池包Bat1的正极，则处于低端的电池包Bat1内部检测电阻RT1电压的检测和说明书附图1中单电池包Bat检测方法相同，但处于高端的电池包Bat2内部检测电阻RT2无法直接接入控制器引脚进行ADC采样，由于给电动工具供电的电池包Bat1，其电压一般大于5V，若控制器对其进行直接检测，将造成控制器的损毁，安全系数极低。
[0005]因此，有必要设计一种双电池包串联电压检测电路及方法来解决以上技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种双电池包串联电压检测电路及方法，采用如下技术方案：
[0007]一种双电池包串联电压检测电路，包括电池包Bat1、电池包Bat2，所述电池包Bat1负极端子接地且其正极端子连接于所述电池包Bat2负极端子，还包括运算放大器U1A，所述电池包Bat2负极端子通过输入电阻R1连接于所述运算放大器U1A同相输入端，所述输入电阻R1与所述运算放大器U1A同相输入端之间通过输入电阻R2连接有LDO稳压源；
[0008]所述运算放大器U1A反相输入端与输出端之间通过反馈电阻R3连接，所述反馈电阻R3与所述运算放大器U1A反相输入端之间连接有下拉电阻R4；
[0009]所述运算放大器U1A输出端与所述电池包Bat2负极端子之间串联有分压电阻R6、分压电阻R12，所述分压电阻R12为所述电池包Bat2内部检测电阻；
[0010]所述分压电阻R12两端连接有差分运算放大电路，所述差分运算放大电路输出端连接有控制器。
[0011]进一步地，所述LDO稳压源正极端子通过二极管D2与所述输入电阻R2连接，负极端子与所述电池包Bat1负极端子共地，所述LDO稳压源取值为+5V。
[0012]进一步地，所述输入电阻R1与所述输入电阻R2电阻值相等，所述反馈电阻R3与所述下拉电阻R4电阻值相等。
[0013]进一步地，所述运算放大器U1A正电源端通过稳压管D1连接于所述电池包Bat2正极端子，负电源端接地。
[0014]进一步地，所述分压电阻R6一端连接于所述运算放大器U1A输出端，另一端连接于所述分压电阻R12一端，所述分压电阻R12另一端连接于所述电池包Bat2负极端子。
[0015]进一步地，所述差分运算放大电路包括运算放大器U1B，所述运算放大器U1B同相输入端通过输入电阻R7连接于所述分压电阻R6与分压电阻R12之间，反相输入端通过输入电阻R9连接于所述分压电阻R12与所述电池包Bat2负极端子之间；
[0016]所述输入电阻R7与所述运算放大器U1B同相输入端之间连接有下拉电阻R8，所述输入电阻R9与所述运算放大器U1B反相输入端之间通过反馈电阻R10连接于所述运算放大器U1B输出端；
[0017]所述运算放大器U1B正电源端连接于所述电池包Bat2正极端子，负电源端接地。
[0018]进一步地，所述输入电阻R7与所述下拉电阻R8电阻值相等，所述输入电阻R9与所述反馈电阻R10电阻值相等，运算放大器U1B输出端连接于所述控制器。
[0019]进一步地，所述运算放大器U1B输出端与所述控制器之间连接有RC滤波电路。
[0020]进一步地，所述控制器内预设有所述分压电阻R12的区间阈值。
[0021]进一步地，本专利技术还提供一种双电池包串联电压检测方法，该方法基于所述的双电池包串联电压检测电路，包括以下步骤：
[0022]S1：电池包Bat1正极端子电压记为U1，LDO稳压源电压记为U2，运算放大器U1A输出端电压记为U3，分压电阻R6、分压电阻R12之间电压记为U4，分压电阻R12与所述电池包Bat2负极端子之间的电压记为U5，运算放大器U1B输出端电压记为U6；
[0023]S2：根据输入电阻R1与输入电阻R2电阻值相等，反馈电阻R3与下拉电阻R4电阻值相等，可知运算放大器U1A构成的是加法器，则可算出U3＝U1+U2；
[0024]S3：获取分压电阻R6远离分压电阻R12的一端电压为U3；
[0025]S4：根据分压电阻R6与分压电阻R12构成的分压检测电路，获取分压电阻R6与分压电阻R12总电压为U3
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U1，又U3＝U1+U2，则分压电阻R6与分压电阻R12总电压为U2，即为LDO稳压源输出的电压+5V；
[0026]S5：通过差分运算放大电路使得分压电阻R12的电压参考地与控制器的电压参考地处于同一个地；
[0027]S6：根据输入电阻R7与下拉电阻R8电阻值相等，输入电阻R9与反馈电阻R10电阻值相等，可知运算放大器U1B构成的是减法器，则可算出U6＝U4
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U5，即U6为分压电阻R12两端的电压；
[0028]S7：控制器根据U6反推出分压电阻R12当前的电阻值，即R12＝(U6*R6)/(5
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U6)；
[0029]S8：控制器判断分压电阻R12的值是否处于区间阈值内，若在，则电池包Bat2正常，反之则电池包Bat2出现故障。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]本专利技术通过将电池包Bat2内部检测电阻(即分压电阻R12)外接，与分压电阻R6形成分压电路，再结合加法器电路进行电动势转换，使得分压电阻R6与分压电阻R12的总电压
为LDO稳压源电压；然后通过减法器电路获取分压电阻R12两端电压并反推出分压电阻R12阻值；最后判断分压电阻R12阻值是否处于区间阈值内，若在，则电池包Bat2正常，反之则电池包Bat2出现故障，极大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电池包串联电压检测电路，包括电池包Bat1、电池包Bat2，所述电池包Bat1负极端子接地且其正极端子连接于所述电池包Bat2负极端子，其特征在于：还包括运算放大器U1A，所述电池包Bat2负极端子通过输入电阻R1连接于所述运算放大器U1A同相输入端，所述输入电阻R1与所述运算放大器U1A同相输入端之间通过输入电阻R2连接有LDO稳压源；所述运算放大器U1A反相输入端与输出端之间通过反馈电阻R3连接，所述反馈电阻R3与所述运算放大器U1A反相输入端之间连接有下拉电阻R4；所述运算放大器U1A输出端与所述电池包Bat2负极端子之间串联有分压电阻R6、分压电阻R12，所述分压电阻R12为所述电池包Bat2内部检测电阻；所述分压电阻R12两端连接有差分运算放大电路，所述差分运算放大电路输出端连接有控制器。2.根据权利要求1所述的双电池包串联电压检测电路，其特征在于：所述LDO稳压源正极端子通过二极管D2与所述输入电阻R2连接，负极端子与所述电池包Bat1负极端子共地，所述LDO稳压源取值为+5V。3.根据权利要求1所述的双电池包串联电压检测电路，其特征在于：所述输入电阻R1与所述输入电阻R2电阻值相等，所述反馈电阻R3与所述下拉电阻R4电阻值相等。4.根据权利要求1所述的双电池包串联电压检测电路，其特征在于：所述运算放大器U1A正电源端通过稳压管D1连接于所述电池包Bat2正极端子，负电源端接地。5.根据权利要求1所述的双电池包串联电压检测电路，其特征在于：所述分压电阻R6一端连接于所述运算放大器U1A输出端，另一端连接于所述分压电阻R12一端，所述分压电阻R12另一端连接于所述电池包Bat2负极端子。6.根据权利要求1所述的双电池包串联电压检测电路，其特征在于：所述差分运算放大电路包括运算放大器U1B，所述运算放大器U1B同相输入端通过输入电阻R7连接于所述分压电阻R6与分压电阻R12之间，反相输入端通过输入电阻R9连接于所述分压电阻R12与所述电池包Bat2负极端子之间；所述输入电阻R7与所述运算放大器U1B同相输入端之间连接有下拉电阻R8，所述输入电阻R9与所述运算放大器U1B反相输入端之间通过反馈电阻R10连接于所述运算放大器U1B输出端；所述运算放大器U1B正电源端通过稳压管D3连接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金，
申请(专利权)人：江苏东成工具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：