电动汽车大功率电池检测电路制造技术

技术编号:5218902 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种电动汽车大功率电池检测电路。当前检测系统在成本和可靠性方面还不能完全满足要求。本发明专利技术包括电流信号处理模块、电压信号处理模块、电源模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块。待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换模块的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端接A/D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处理模块的输出端作为该电路的输出端。本发明专利技术电路精度高,抗干扰能力强,适用范围广,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号检测
,涉及一种电动汽车大功率电池检测电路
技术介绍
随着能源、环保等问题的日益突出,电动汽车以其零排放、能源利用率高、能源多 样化、结构简单和使用方便等优点越来越受到人们的重视,并逐渐成为当代汽车的发展方 向。储能系统是电动汽车的核心组成部分,然而动力电池在“能量比”,使用寿命,稳定 性和生产成本等方面存在的问题一直没有得到很好的解决,这在很大程度上制约了电动汽 车的发展。但随着一些新型储能电池的出现,尤其是锂离子电池的研制成功,电池的性能得 到了很大的提升。除了提高电池本身的性能以外,对电池进行有效的管理已成为电动汽车 的关键技术。良好的电池管理系统能够对电池提供监控和保护,使电动汽车发挥最好的性 能,同时尽可能延迟电动的使用寿命。由于电动汽车所用动力电池的复杂性和特殊性,电动 汽车的电池管理系统已被单独提出作为研究对象。一个完整的电池管理系统主要具备电池数据检测、状态监控和安全管理等功能。 其中电池数据检测又是电池管理系统中最基础的一个环节,准确并实时检测电流、电压等 电池基本参数对于整个系统来说至关重要。电池的电压和电流可以被直接检测,但这些测 量数据需要相应的处理才能被系统使用,这整个工作需要由一个专门的检测电路来完成。 当前,市场上已经出现了相关的检测系统,但是在成本和可靠性方面还不能完全满足要求, 开发一种低成本、高精度、抗干扰的大功率汽车电池检测系统就变得十分迫切。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供了一种电动汽车大功率电池检测电路。本专利技术解决技术问题所采取的技术方案为该电路包括电流信号处理模块、电压 信号处理模块、电源模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块。待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换 模块的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端 接A/D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处 理模块的输出端作为该电路的输出端。所述的电源模块分别为电流信号处理模块、电压信号处理模块、参考电压模块、A/ D转换模块和差分处理模块提供电源,所述的参考电压模块为电压信号处理模块提供参考 电压。所述的电流信号处理模块包括第一电阻R15、第二电阻R16、第三电阻R17、第四电 阻R18、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第八电阻R23、第九电阻R30、第十电阻 R63、第一电容C13、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、可调电阻R19、 第一三极管D4和第一运算放大器U3B。第一电阻R15的一端和第二电阻R16的一端接+5V电源,第一电阻R15的另一端、第一电容C13的一端、第五电阻R20接第三电阻R17的一端, 第三电阻R17的另一端接第四电阻R18的一端,第四电阻R18的另一端、第一电容C13的一 端接地;其中第三电阻R17的另一端作为电流信号处理模块的待检电流信号输入端。 第二电阻R16的另一端、第六电阻R21的一端接可调电阻R19的一端,可调电阻 R19的另一端和该电阻的可调端均接地。第五电阻R20的另一端、第三电容ClO的一端、第 七电阻R22的一端接第一运算放大器U3B的正向输入端;第六电阻R21的另一端、第二电容 C9的一端、第八电阻R23的一端、第四电容Cll的一端接第一运算放大器U3B的负向输入 端;第二电容C9的另一端、第三电容ClO的另一端、第七电阻R22的另一端均接地;第八电 阻R23的另一端、第四电容Cll的另一端、第九电阻R30的一端、第十电阻R63的一端接第 一运算放大器U3B的输出端;第九电阻R30的另一端接地,第十电阻R63的另一端、第五电 容C12的一端接第一三极管D4的M极并作为电流信号处理模块的输出端;第五电容C12的 另一端接地,第一三极管D4的N极接+5V电源,第一三极管D4的P极悬空。 所述电压信号处理模块包括第i^一电阻R31、第十二电阻R32、第十三电阻R33、第 十四电阻R34、第十五电阻R35、第十六电阻R40、第十七电阻R41、第十八电阻R42、第十九 电阻R43、第二十电阻R44、第二i^一电阻R64、第六电容C14、第七电容C15、第八电容C16、 第九电容C19、第十电容C20、第i^一电容C34、第二运算放大器U2B、第三运算放大器U2A和 第二三极管D5。第十一电阻R31的一端为电压信号处理模块的待检电压信号的输入端,第 十二电阻R32的一端、第十三电阻R33的一端接第十一电阻R31的另一端;第十二电阻R32 的另一端、第六电容C14的一端、第七电容C15的一端均接地;第十三电阻R33的另一端、第 六电容C14的另一端、第七电容C15的另一端接第二运算放大器U2B的正向输入端;第十四 电阻R34的一端、第八电容C16的一端接第二运算放大器U2B的负向输入端;第十四电阻 R34的另一端、第八电容C16的另一端、第十五电阻R35的一端、第十七电阻R41的一端接第 二运算放大器U2B的输出端;第十五电阻R35的另一端接地。第十六电阻R40的一端接参考电压模块的输出端;第十六电阻R40的另一端、第九 电容C19的一端、第十八电阻R42的一端接第三运算放大器U2A的正向输入端;第十七电阻 R41的另一端、第十电容C20的一端、第十九电阻R43的一端接第三运算放大器U2A的负向 输入端;第十电容C20的另一端、第十九电阻R43的另一端、第二十电阻R44的一端均接地; 第九电容C19的另一端、第十八电阻R42的另一端、第二十电阻R44的另一端、第二十一电 阻R64的一端接第三运算放大器U2A的输出端;第二十一电阻R64的另一端、第十一电容 C34的一端接第二三极管D5的M极并作为电压信号处理模块的输出端;第十一电容C34的 另一端接地;第二三极管D5的N极接+5V电源,第二三极管D5的P极悬空。所述电源模块包括提供+15V电源的第一电源模块、提供+5V和+4V电源的第二电 源模块。第一电源模块包括第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R6、第十二 电容Cl、第十三电容C2、第十四电容C3、第十五电容C4、第十六电容C5、第三三极管Q4、第 四三极管Q5、第一稳压管D1、第一稳压器VR1。第二十二电阻R4的一端为第一电源模块的 输入端,接大功率电池,第二十二电阻R4的另一端、第二十三电阻R5的一端接第三三极管 Q4的集电极;第二十三电阻R5的另一端、第二十四电阻R6的一端接第三三极管Q4的基极; 第三三极管Q4的发射极接第四三极管Q5的集电极,第二十四电阻R6的另一端接第四三极管Q5的基极,第四三极管Q5的发射极、第一稳压管Dl的一端、第十二电容Cl的一端、第 十三电容C2的一端接稳压器VRl的输入端;第一稳压管Dl的另一端、第十二电容Cl的另 一端、第十三电容C2的另一端、第一稳压器VRl的接地端均接地;第十四电容C3的一端、第 十五电容C4的一端、第十六电容C5的正端接第一稳压器VRl的输出端并作为第一电源模 块的输出端,输出+15V电源;第十四电容C3的另一端、第十五电容C4的另一端、第十六C5 电容的负端均接地。第二电源模块包括第本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车大功率电池检测电路,包括电流信号处理模块、电压信号处理模块、电源模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块,其特征在于:待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换模块的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端接A/D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处理模块的输出端作为该电路的输出端;所述的电源模块分别为电流信号处理模块、电压信号处理模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块提供电源,所述的参考电压模块为电压信号处理模块提供参考电压;所述的电流信号处理模块包括第一电阻R15、第二电阻R16、第三电阻R17、第四电阻R18、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第八电阻R23、第九电阻R30、第十电阻R63、第一电容C13、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、可调电阻R19、第一三极管D4和第一运算放大器U3B;第一电阻R15的一端和第二电阻R16的一端接+5V电源,第一电阻R15的另一端、第一电容C13的一端、第五电阻R20接第三电阻R17的一端,第三电阻R17的另一端接第四电阻R18的一端,第四电阻R18的另一端、第一电容C13的一端接地;其中第三电阻R17的另一端作为电流信号处理模块的待检电流信号输入端;第二电阻R16的另一端、第六电阻R21的一端接可调电阻R19的一端,可调电阻R19的另一端和该电阻的可调端均接地;第五电阻R20的另一端、第三电容C10的一端、第七电阻R22的一端接第一运算放大器U3B的正向输入端;第六电阻R21的另一端、第二电容C9的一端、第八电阻R23的一端、第四电容C11的一端接第一运算放大器U3B的负向输入端;第二电容C9的另一端、第三电容C10的另一端、第七电阻R22的另一端均接地;第八电阻R23的另一端、第四电容C11的另一端、第九电阻R30的一端、第十电阻R63的一端接第一运算放大器U3B的输出端;第九电阻R30的另一端接地,第十电阻R63的另一端、第五电容C12的一端接第一三极管D4的M极并作为电流信号处理模块的输出端;第五电容C12的另一端接地,第一三极管D4的N极接+5V电源,第一三极管D4的P极悬空;所述电压信号处理模块包括第十一电阻R31、第十二电阻R32、第十三电阻R33、第十四电阻R34、第十五电阻R35、...

【技术特征摘要】
1.电动汽车大功率电池检测电路,包括电流信号处理模块、电压信号处理模块、电源模 块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块,其特征在于待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换模块 的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端接A/ D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处理模 块的输出端作为该电路的输出端;所述的电源模块分别为电流信号处理模块、电压信号处理模块、参考电压模块、A/D转 换模块和差分处理模块提供电源,所述的参考电压模块为电压信号处理模块提供参考电 压;所述的电流信号处理模块包括第一电阻R15、第二电阻R16、第三电阻R17、第四电阻 R18、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第八电阻R23、第九电阻R30、第十电阻 R63、第一电容C13、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、可调电阻R19、 第一三极管D4和第一运算放大器U3B ;第一电阻R15的一端和第二电阻R16的一端接+5V 电源,第一电阻R15的另一端、第一电容C13的一端、第五电阻R20接第三电阻R17的一端, 第三电阻R17的另一端接第四电阻R18的一端,第四电阻R18的另一端、第一电容C13的一 端接地;其中第三电阻R17的另一端作为电流信号处理模块的待检电流信号输入端;第二电阻R16的另一端、第六电阻R21的一端接可调电阻R19的一端,可调电阻R19的 另一端和该电阻的可调端均接地;第五电阻R20的另一端、第三电容ClO的一端、第七电阻 R22的一端接第一运算放大器U3B的正向输入端;第六电阻R21的另一端、第二电容C9的 一端、第八电阻R23的一端、第四电容Cll的一端接第一运算放大器U3B的负向输入端;第 二电容C9的另一端、第三电容ClO的另一端、第七电阻R22的另一端均接地;第八电阻R23 的另一端、第四电容Cll的另一端、第九电阻R30的一端、第十电阻R63的一端接第一运算 放大器U3B的输出端;第九电阻R30的另一端接地,第十电阻R63的另一端、第五电容C12 的一端接第一三极管D4的M极并作为电流信号处理模块的输出端;第五电容C12的另一端 接地,第一三极管D4的N极接+5V电源,第一三极管D4的P极悬空;所述电压信号处理模块包括第十一电阻R31、第十二电阻R32、第十三电阻R33、第十四 电阻R34、第十五电阻R35、第十六电阻R40、第十七电阻R41、第十八电阻R42、第十九电阻 R43、第二十电阻R44、第二 i^一电阻R64、第六电容C14、第七电容C15、第八电容C16、第九电 容C19、第十电容C20、第i^一电容C34、第二运算放大器U2B、第三运算放大器U2A和第二三 极管D5 ;第十一电阻R31的一端为电压信号处理模块的待检电压信号的输入端,第十二电 阻R32的一端、第十三电阻R33的一端接第十一电阻R31的另一端;第十二电阻R32的另一 端、第六电容C14的一端、第七电容C15的一端均接地;第十三电阻R33的另一端、第六电 容C14的另一端、第七电容C15的另一端接第二运算放大器U2B的正向输入端;第十四电阻 R34的一端、第八电容C16的一端接第二运算放大器U2B的负向输入端;第十四电阻R34的 另一端、第八电容C16的另一端、第十五电阻R35的一端、第十七电阻R41的一端接第二运 算放大器U2B的输出端;第十五电阻R35的另一端接地;第十六电阻R40的一端接参考电压模块的输出端;第十六电阻R40的另一端、第九电容 C19的一端、第十八电阻R42的一端接第三运算放大器U2A的正向输入端;第十七电阻R41 的另一端、第十电容C20的一端、第十九电阻R43的一端接第三运算放大器U2A的负向输入端;第十电容C20的另一端、第十九电阻R43的另一端、第二十电阻R44的一端均接地;第 九电容C19的另一端、第十八电阻R42的另一端、第二十电阻R44的另一端、第二十一电阻 R64的一端接第三运算放大器U2A的输出端;第二十一电阻R64的另一端、第十一电容C34 的一端接第二三极管D5的M极并作为电压信号处理模块的输出端;第十一电容C34的另一 端接地;第二三极管D5的N极接+5V电源,第二三极管D5的P极悬空;所述电源模块包括提供+15V电源的第一电源模块、提供+5V和+4V电源的第二电源模块;第一电源模块包括第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R6、第十二电容 Cl、第十三电容C2、第十四电容C3、第十五电容C4、第十六电容C5、第三三极管Q4、第四三 极管Q5、第一稳压管D1、第一稳压器VRl ;第二十二电阻R4的一端为第一电源模块的输入 端,接大功率电池,第二十二电阻R4的另一端、第二十三电阻R5的一端接第三三极管Q4的 集电极;第二十三电阻R5的另一端、第...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹洪波潘巍伟孔亚广鲁仁全薛安克
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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