一种电芯电压的检测电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电芯电压的检测电路，在该检测电路中，控制模块向自举电路模块发出第一控制信号，自举电路模块根据第一控制信号产生周期性电压信号；充放电单元根据周期性电压信号处于充电状态或放电状态，以使采样开关一直处于导通状态，进一步使得采样单元可以接收到待检测电压信号，电压采样模块依据控制模块发出的第二控制信号将采样单元处理得到的目标检测电压信号输入控制模块，控制模块接收并处理该目标检测电压信号得到电芯电压；采样开关一直处于导通状态可以保证检测电路的通路，从而完成电芯电压的检测；此外，由于仅设置有一个控制模块，所以该检测电路占电路板的面积也更小

【技术实现步骤摘要】
一种电芯电压的检测电路


[0001]本专利技术涉及电池
，更具体地说，涉及一种电芯电压的检测电路
。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展与推广，新能源设备的普及程度也日益增加，这些新能源设备的运行需要用到电池，例如汽车启停电池
、
电动自行车电池等；同时，一些工具也逐渐电动化，例如电动果树剪
、
电动割草机
、
电动打药机等，这些电动化的设备也需要用到电池；为了使电池能正常的使用，通常会对电池的电芯进行故障排查，以确保电池的安全以及延长电池的使用寿命；此外，在排查电池管理系统
(Battery Management System
，
BMS)
的电芯故障时，也需要进行电芯的电压检测，避免电池的电芯过冲
、
过放等，以延长电池使用寿命和保护人身安全
。
[0003]参考图1，图1为现有的一种高速电池电压扫描电路的结构示意图，参考图2，图2为现有的一种高速电池电压扫描电路的切换开关模块的结构示意图；参考图3，图3为现有的一种高速电池电压扫描电路的运算跟随模块的结构示意图；该高速电池电压扫描电路包括切换开关模块
10
，运算跟随模块
20
和
ARM
处理模块，切换开关模块
10
与一组串联的电池电芯组连接，用于检测电池电芯组中各个电池电芯的电压；该检测电路将检测电压输送至运算跟随模块
20
，运算跟随模块/>20
包括第一运算放大器
U8A
以及第二运算放大器
U8B
，第一运算放大器
U8A
以及第二运算放大器
U8B
用于跟随运放来自切换开关模块
10
的检测电压；
ARM
处理模块包括一处理器，处理器用于控制切换开关模块
10
的开闭以及对各电池电芯的两端电压的读取顺序；
ARM
处理模块的处理器控制切换开关模块
10
的开闭，并依次读取经由运算跟随模块
20
跟随后获得的各电池电芯的电压；在该扫描电路进行电压检测时，由于电池电芯的地与检测电路的地是同一个地，且该检测电路在连接运算跟随模块
20
之前就进行接地，这样在采用该检测电路时，电池电芯会快速放电，导致电池电芯的能量消耗较大，但是电池电芯的电压采样原则上要保证对电池电芯没有损耗或者有非常低的功耗，需要避免对电池电芯的无效放电；并且，当电池电芯的个数增加时，由于电压检测控制逻辑复杂，切换开关模块
10
中的开关存在无法正常开启的可能，导致无法检测电芯电压；此外，每一路电池电芯的检测电路都需要一个控制信号，占用的单片机资源较大，而且使用多个光电耦合器会导致总体的成本变高，电路板
(Printed Circuit Board
，
PCB)
体积会变得更大
。
[0004]基于此，亟需一种结构简单
、
控制逻辑简单且面积更小的快速检测电芯电压的检测电路
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种电芯电压的检测电路，技术方案如下：
[0006]一种电芯电压的检测电路，所述电芯电压的检测电路包括：
[0007]控制模块
、
自举电路模块
、
电压采样模块
、N
个采样开关以及
N
个串联的电芯，其中，
N≥1
，且
N
为整数；
[0008]所述自举电路模块包括
N
个充放电单元，所述电压采样模块包括
N
个采样单元；第
i
个所述充放电单元通过第
i
个所述采样开关与第
i
个所述电芯的正极连接；第
i
个所述采样单元通过第
i
个采样开关与所述电芯的正极连接，其中，
1≤i≤N
；
[0009]所述控制模块用于输出第一控制信号和第二控制信号；
[0010]所述自举电路模块用于依据所述第一控制信号产生周期性电压信号；所述充放电单元用于根据所述周期性电压信号处于充电状态或放电状态；其中当所述周期性电压信号为高电平信号时，所述充放电单元处于充电状态，基于所述高电平信号所述采样开关处于导通状态；当所述周期性电压信号为低电平信号时，所述充放电单元处于放电状态，基于所述充放电单元放电产生的电压信号以及所述电芯输出的待检测电压信号所述采样开关处于导通状态；
[0011]所述采样单元用于通过所述采样开关接收所述待检测电压信号，并对所述待检测电压信号进行处理得到目标检测电压信号；所述电压采样模块用于依据所述第二控制信号将所述目标检测电压信号传输给所述控制模块；
[0012]所述控制模块还用于接收并处理所述目标检测电压信号以得到电芯电压
。
[0013]相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：
[0014]本专利技术提供了一种电芯电压的检测电路，在该检测电路中，控制模块向自举电路模块发出第一控制信号，自举电路模块根据第一控制信号产生周期性电压信号；充放电单元根据周期性电压信号处于充电状态或放电状态，当周期性电压信号为高电平信号时，充放电单元开始充电，且采样开关基于所述高电平信号处于导通状态，此时电芯输出待检测电压信号，待检测电压信号从采样开关输入充放电单元与采样单元，输入充放电单元的待检测电压信号经过充放电单元再一次到达采样开关；而采样单元接收待检测电压信号，并对待检测电压信号进行处理得到目标检测电压信号；当周期性电压信号为低电平信号时，充放电单元开始放电，充放电单元放电产生的电压信号以及从采样开关输入充放电单元的待检测电压信号使采样开关保持导通状态，从而保证采样开关在下一次高电平来临之前一直处于导通状态，以使采样单元可以接收到待检测电压信号，进一步的，电压采样模块依据控制模块发出的第二控制信号将采样单元处理得到的目标检测电压信号输入控制模块，控制模块接收并处理该目标检测电压信号得到电芯电压；采样开关一直处于导通状态可以保证检测电路的通路，从而完成电芯电压的检测；此外，由于仅设置有一个控制模块，所以该检测电路占电路板的面积也更小
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0016]图1为现有的一种高速电池电压扫描电路的结构示意图；
[0017]图2为现有的一种高速电池电压扫描电路的切换开关模块的结构示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电芯电压的检测电路，其特征在于，所述电芯电压的检测电路包括：控制模块
、
自举电路模块
、
电压采样模块
、N
个采样开关以及
N
个串联的电芯，其中，
N≥1
，且
N
为整数；所述自举电路模块包括
N
个充放电单元，所述电压采样模块包括
N
个采样单元；第
i
个所述充放电单元通过第
i
个所述采样开关与第
i
个所述电芯的正极连接；第
i
个所述采样单元通过第
i
个采样开关与所述电芯的正极连接，其中，
1≤i≤N
；所述控制模块用于输出第一控制信号和第二控制信号；所述自举电路模块用于依据所述第一控制信号产生周期性电压信号；所述充放电单元用于根据所述周期性电压信号处于充电状态或放电状态；其中当所述周期性电压信号为高电平信号时，所述充放电单元处于充电状态，基于所述高电平信号所述采样开关处于导通状态；当所述周期性电压信号为低电平信号时，所述充放电单元处于放电状态，基于所述充放电单元放电产生的电压信号以及所述电芯输出的待检测电压信号所述采样开关处于导通状态；所述采样单元用于通过所述采样开关接收所述待检测电压信号，并对所述待检测电压信号进行处理得到目标检测电压信号；所述电压采样模块用于依据所述第二控制信号将所述目标检测电压信号传输给所述控制模块；所述控制模块还用于接收并处理所述目标检测电压信号以得到电芯电压
。2.
根据权利要求1所述的电芯电压的检测电路，其特征在于，所述自举电路模块还包括电压信号转换单元，所述电压信号转换单元用于依据所述第一控制信号产生所述周期性电压信号；所述电压信号转换单元包括：三极管
、
第一电阻
、
第二电阻以及第三电阻；所述三极管的基极分别与所述第一电阻的第一端以及所述第二电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述控制模块的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述三极管的发射极连接；所述三极管的发射极接地；所述三极管的集电极与所述第三电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与电源电压连接
。3.
根据权利要求2所述的电芯电压的检测电路，其特征在于，所述自举电路模块还包括第一模拟开关；所述第一模拟开关的数控选通端与所述控制模块的第二端连接；所述第一模拟开关的第一端与所述三极管的集电极连接；所述第一模拟开关包括<...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊昕，杨英振，乔进军，盖歆楠，胡斌，宁继伟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：