电池组电压测量电路及电压测量系统技术方案

本申请提出一种电池组电压测量电路及电压测量系统，其中，电池组电压测量电路中包括依次串联连接的电压采样网络、电压处理子电路及控制器。所述电压采样网络，用于采集电池组中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路，用于对所述电压采样网络采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。由此，通过模拟电路实现了对各个电芯的电压进行采样、计算，提高了采样电压的精度，避免了运算过程中带来的误差，为实现对电池中各个电芯的准确控制提供了条件，提高了电池的可靠性和安全性。

Battery voltage measuring circuit and voltage measuring system

This paper presents a battery voltage measuring circuit and a voltage measuring system. The battery voltage measuring circuit includes a voltage sampling network connected in series, a voltage processing sub-circuit and a controller. The voltage sampling network is used to collect the voltage value of each cell to the ground in the battery pack, and the voltage processing sub-circuit is used to simulate the voltage value of each cell collected by the voltage sampling network to determine the sampling voltage at both ends of the cell, and the controller is used according to the respective cells. The sampling voltage of the core and the resistance value of the voltage sampling network determine the actual voltage of each core. Thus, the voltage of each cell is sampled and calculated by analog circuit, which improves the precision of sampling voltage and avoids the error during operation. It provides the conditions for accurate control of each cell in the battery and improves the reliability and security of the battery.

【技术实现步骤摘要】
电池组电压测量电路及电压测量系统
本申请涉及电子
，尤其涉及一种电池组电压测量电路及电压测量系统。
技术介绍
随着新能源技术的发展，电池的使用越来越广泛。目前，在很多领域由于一个单电池难以满足系统的使用需要，通常将多个电池串联使用。但是多电池串联使用的过程中，若单个电芯的电压不一致，就会损坏电池。因此，在多电池串联使用时，需要监测其串联电池组中的每颗电芯电压情况，以确保其是否正常工作。图1为目前电芯电压测量电路图。如图1所示，利用电阻分压来测量各个电芯的电压。但是采用这种测量方式，当串联的电池数量较多时，某些分压电阻上的电压会较大，这使得最终确定的电芯电压准确度和精度较差，不利于电池系统的控制。
技术实现思路
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请第一个目的在于提出一种电池组电压测量电路，通过模拟电路实现了对各个电芯的电压进行采样、计算，提高了采样电压的精度，避免了运算过程中带来的误差，为实现对电池中各个电芯的准确控制提供了条件，提高了电池的可靠性和安全性。本申请的第二个目的在于提出一种电池组电压测量系统。为达上述目的，本申请实施例第一方面提出了一种电池组电压测量电路，包括：依次串联连接的电压采样网络、电压处理子电路及控制器；所述电压采样网络，用于采集电池中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路，用于对所述电压采样网络采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。本申请实施例提供的电池组电压测量电路，包括依次串联连接的电压采样网络、电压处理子电路及控制器，所述电压采样网络，用于采集电池中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路，用于对所述电压采样网络采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。由此，通过模拟电路实现了对各个电芯的电压进行采样、计算，提高了采样电压的精度，避免了运算过程中带来的误差，为实现对电池中各个电芯的准确控制提供了条件，提高了电池的可靠性和安全性。为达上述目的，本申请实施例第二方面提出了一种电压测量系统，包括：如上实施例所述的电池组电压测量电路。本申请实施例提供的电压测量系统，通过电阻采样网络对各个电芯进行采压后，由模拟电路对采样电压进行模拟运算，从而确定各个电芯两端的采样电压，进而由控制器根据模拟采样电压及采样电阻桥的分压比，确定各个电芯两端实际的电压值。由此，通过模拟电路实现了对各个电芯的电压进行采样、计算，提高了采样电压的精度，避免了运算过程中带来的误差，为实现对电池中各个电芯的准确控制提供了条件，提高了电池的可靠性和安全性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为目前电芯电压测量电路图；图2是本申请一个实施例的电池组电压测量电路结构示意图；图3为本申请实施例提供的部分电压处理子电路的结构示意图；图4为本申请另一个实施例的电池组电压测量电路的结构示意图；图5为本申请又一实施例的电池组电压测量电路的结构示意图；图6是本申请又一实施例的电池组电压测量电路的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。下面参考附图描述本申请实施例的电池组电压测量电路及电压测量系统。图2是本申请一个实施例的电池组电压测量电路结构示意图。如图2所示，该电池组电压测量电路包括：依次串联连接的电压采样网络1、电压处理子电路2及控制器3；所述电压采样网络1，用于采集电池4中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路2，用于对所述电压采样网络1采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器3，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。具体的，本申请主要针对现有技术中，利用电压采样网络测量多个串联的电池中每个电芯的电压时，当分压电阻上的电压比较大时，采样精度降和准确度降低，不利于电池系统的控制的问题，提出一种电压测量电路。首先利用电压采样网络分别采集各个电芯的电压，然后再利用电压处理子电路，对采的电压进行模拟运算处理，以确定各个电芯两端的采样电压，进而控制器再根据电压采样网络的电阻值，确定各个电芯两端的实际电压值。由于本申请实施例中，在对各个电芯的电压进行采样后，通过模拟电路对采样电压进行了运算处理，从而提高了测量精度。其中，电压采样网络1可以如图1中所示的形式组成，或者，也可以采用图2所示的形式，由N个采样电阻桥组成，其中所述N个采样电阻桥的一端分别与地连接，所述N个采样电阻桥的另一端分别与N个电芯的正极连接，N为大于1的正整数，由于采样电阻桥均是对地输出电压值，从而确保了采样电阻桥输出的电压值的准确性和可靠性。相应的，所述电压处理子电路2中包括N个电压处理单元，所述N个电压处理单元的输入端分别与所述N个采样电阻桥的输出端连接，用于对所述N个电阻桥输出的电压值进行模拟运算处理，以分别确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器3,分别与所述N个电压处理单元的输出端连接，用于根据所述每个电芯两端的采样电压及每个采样电阻桥的分压比，确定所述每个电芯两端的实际电压。具体实现时，电阻桥中的各电阻的阻值可以根据待测量的电芯的电压等级、及电阻的功率级别选择，本申请实施例对此不作限定。另外，每个电阻桥包括上桥臂和下桥臂；所述上桥臂和下桥臂的交点与所述电压处理子电路连接，其中，电阻桥中的上桥臂与小桥臂的分压比，可以根据需要设置。比如上桥臂的电阻值大于下桥臂的电阻值，即电阻桥的分压比较大；或者，上桥臂的电阻值小于下桥臂的电阻值，即电阻桥的分压比较小；或者，上桥臂的电阻值等于下桥臂的电阻值，即电阻桥进行等比例分压，等等，本实施例对此不作限定。在本申请一种较优的实现形式中，各个电阻桥可以采用等比例分压实现。因为，当电阻桥的分压比太大时，会降低采样精度；而分压比太小时，得到的采样电压值比较高，不适合后级电路直接处理，需要先将采样电压进行预处理后，再输入到后级电路中。因此本实施例中每个电阻桥的上桥臂的电阻值与下桥臂的电阻值相等，从而使得在保证采样精度的同时，也降低了后级处理电路处理的复杂度。需要说明的是，每个电阻桥中的上桥臂和下桥臂中，可以分别包括一个或多个电阻，只需满足上桥臂的电阻值与下桥臂的电阻值相等即可。由图2可知，电压采样网络中各个电阻桥的输出端输出的采样电压，并不都是每个电芯的电压，要获得各个电芯上的电压，还需要对各个采样电压进行差分运算处理，而若直接将电芯两端的电压进行作差运算，会降低精度，增大测量误差，因此，本申请实施例中，将每个电芯两端采样的电压，经过图3所示的电压处理子电路进行处理，以确定每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组电压测量电路，其特征在于，包括：依次串联连接的电压采样网络、电压处理子电路及控制器；所述电压采样网络，用于采集电池中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路，用于对所述电压采样网络采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。

【技术特征摘要】
1.一种电池组电压测量电路，其特征在于，包括：依次串联连接的电压采样网络、电压处理子电路及控制器；所述电压采样网络，用于采集电池中各个电芯对地的电压值；所述电压处理子电路，用于对所述电压采样网络采集的各个电芯的电压值进行模拟运算，以确定所述各个电芯两端的采样电压；所述控制器，用于根据所述各个电芯的采样电压及所述电压采样网络的电阻值，确定所述各个电芯的实际电压。2.如权利要求1所述的电池组电压测量电路，其特征在于，所述电压采样网络包括N个采样电阻桥，所述N个采样电阻桥的一端分别与地连接，所述N个采样电阻桥的另一端分别与N个电芯的正极连接，N为大于1的正整数；所述电压处理子电路中包括N个电压处理单元，所述N个电压处理单元的输入端分别与所述N个采样电阻桥的输出端连接，用于对所述N个电阻桥输出的电压值进行模拟运算处理，以分别确定各个电芯两端的采样电压；所述控制器，分别与所述N个电压处理单元的输出端连接，用于根据所述每个电芯两端的采样电压及每个采样电阻桥的分压比，确定所述每个电芯两端的实际电压。3.如权利要求2所述的电池组电压测量电路，其特征在于，每个电阻桥包括上桥臂和下桥臂；所述上桥臂和下桥臂的交点与所述电压处理子电路连接，且每个电阻桥的上桥臂的电阻值与下桥臂的电阻值相等。4.如权利要求1所述的电池组电压测量电路，其特征在于，所述电压采样网络，包括：N个分压电阻桥及L×N个采样电阻桥，L和N均为大于1的正整数；所述电压处理子电路中包括L×N个电压处理单元及N个模拟求和电路；所述N个分压电阻桥的一端与地连接，所述N个分压电阻桥的另一端分别与N个电芯的正极连接，其中，每个分压电阻桥中包括L个分压电阻；所述L×N个采样电阻桥的一端分别与地连接，其中，所述L×N个采样电阻桥11的另一端分别与L×N个分压电阻远离所述地的一端连接；所述L×N个电压处理单元的输入端分别与所述L×N个采样电阻桥的输出端连接，用于对所述L×N个采样电阻桥输出的电压值进行模拟运算处理，以分别确定所述N个电芯的L个初始采样电压；所述N个模拟求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤江，胡振营，
申请(专利权)人：深圳市理邦精密仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44