一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置及檢測方法，裝置包括由若干單體鋰電池串聯組成的鋰電池組，選擇模擬開關，減法器，A/D轉換電路和主控芯片MCU，鋰電池組中的各個單體鋰電池引出的連接端與選擇模擬開關的輸入端連接，選擇模擬開關的輸出端依次連接有減法器、A/D轉換電路和主控芯片MCU。其檢測方法是將各個單體鋰電池引出的連接端與選擇模擬開關的輸入端連接，輸出信號依次經過減法器、A/D轉換電路和主控芯片MCU處理。本發明結構設計合理，具有檢測成本小、檢測方便準確的優點，能夠準確對電壓較高、數量較多的鋰電池組的每個單體電池的端電壓精確在線檢測。
【專利說明】一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電子領域，尤其涉及電動汽車以及電網儲能的一種電池組管理控制領域。
【背景技術】
[0002]目前，鋰離子電池被廣泛的應用于工業生產和人們生活的各個領域，尤其是電動汽車以及電網儲能的一種鋰電池組管理控制技術。為了得到高功率、高電壓，必須將電池串并聯使用，但各個電池單體的參數不一致，導致了電池充放電性能的不一致。為了使得各個單體電池充放電的容量趨于一致，延長電池組使用壽命，需要對每個單體電池進行管理，而管理的核心是如何對單體電池電壓進行在線檢測，由于電動汽車或電網儲能串聯的電池很多，電壓較高，檢測單體電池電壓難度較大。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置及檢測方法，能夠準確對電壓較高、數量較多的鋰電池組的每個單體電池的端電壓精確在線檢測。
[0004]技術方案:本發明所述的一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，包括由若干單體鋰電池串聯組成的鋰電池組，選擇模擬開關，減法器，A/D轉換電路和主控芯片MCU，所述鋰電池組中的各個單體鋰電池引出的連接端與所述選擇模擬開關的輸入端連接，所述選擇模擬開關的輸出端與所述減法器的輸入端連接，所述減法器的輸出端與A/D轉換電路的輸入端連接，所述A/D轉換電路的輸出端與主控芯片MCU連接。
[0005]作為優選，所述選擇模擬開關為四選一模擬開關。
[0006]作為優選，所述鋰電池組中的每兩節單體鋰電池引出的一個連接端與所述選擇模擬開關的其中兩個輸入端連接。
[0007]作為優選，所述減法器的輸入信號分別為相鄰兩個單體鋰電池的電壓信號。
[0008]作為優選，所述選擇模擬開關的電源與所述鋰電池的負端相連。
[0009]本發明還公開了一種在線鋰電池組電池端電壓檢測方法，包括如下步驟:
1)將各個單體鋰電池引出的連接端與所述選擇模擬開關的輸入端連接；
2)通過控制選擇模擬開關使能端，選通相鄰兩電池的端電壓檢測信號送給減法器；
3)通過減法器將差值送入A/D轉換電路；
4)經A/D轉換后得到反映電池端電壓的數字信號送給主控芯片MCU，主控芯片MCU根據讀取到的A/D轉換值，完成電池組管理相關動作。
[0010]有益效果:本發明結構設計合理，具有檢測成本小、檢測方便準確的優點，能夠準確對電壓較高、數量較多的鋰電池組的每個單體電池的端電壓精確在線檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明單體電池電壓信號采集示意圖。
[0012]圖2為本發明在線檢測原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]圖1為本發明單體電池電壓信號采集示意圖。由單體電池串聯組成的鋰電池組，是將每一單體電池正極與另一單體電池負極相連，串聯后各單體電池電壓越來越高，甚至可達幾百伏。將其電池正極與電池負極的連接處引出電壓檢測信號，檢測每一單體電池負極與正極兩處電壓檢測信號的之差，即可知道該單體電池在線電壓值。同理可檢測任意節單體電池串聯組成的電池組在線單體電壓值。
[0014]圖2為本發明在線檢測原理示意圖。一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，包括若干單體鋰電池串聯組成的鋰電池組，雙路四選一模擬開關I (他、他+1)，減法器2，八/1)轉換電路3和主控芯片MCU 4。鋰電池組中的各個單體鋰電池引出的連接端與四選一模擬開關I的輸入端連接，四選一模擬開關I的輸出端與減法器2的輸入端連接，減法器2的輸出端與A/D轉換電路3的輸入端連接，A/D轉換電路3的輸出端與主控芯片MCU 4連接。
[0015]其檢測方法是將從鋰電池組中串聯的每兩節單體電池之間引出電壓檢測信號送至四選一模擬開關輸入端。每一檢測信號對應兩個四選一輸入端，通過控制四選一模擬開關使能端，選通不同檢測信號通過減法器將差值送入A/D轉換電路。主控芯片MCU根據讀取到的A/D轉換值，完成單體電池電壓檢測。
[0016]其中，四選一模擬開關使能端控制真值表如下表所示:
【權利要求】
1.一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，其特征在于:包括由若干單體鋰電池串聯組成的鋰電池組，選擇模擬開關，減法器，A/D轉換電路和主控芯片MCU，所述鋰電池組中的各個單體鋰電池引出的連接端與所述選擇模擬開關的輸入端連接，所述選擇模擬開關的輸出端與所述減法器的輸入端連接，所述減法器的輸出端與A/D轉換電路的輸入端連接，所述A/D轉換電路的輸出端與主控芯片MCU連接。
2.根據權利要求1所述的一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，其特征在于:所述選擇模擬開關為四選一模擬開關。
3.根據權利要求1所述的一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，其特征在于:所述鋰電池組中的每兩節單體鋰電池引出的一個連接端與所述選擇模擬開關的其中兩個輸入端連接。
4.根據權利要求1所述的一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，其特征在于:所述減法器的輸入信號分別為相鄰兩個單體鋰電池的電壓信號。
5.根據權利要求1所述的一種在線鋰電池組電池端電壓檢測裝置，其特征在于:所述選擇模擬開關的電源與所述鋰電池的負端相連。
6.一種在線鋰電池組電池端電壓檢測方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)將各個單體鋰電池引出的連接端與所述選擇模擬開關的輸入端連接； 2)通過控制選擇模擬開關使能端，選通相鄰兩電池的端電壓檢測信號送給減法器； 3)通過減法器將差值送入A/D轉換電路； 4)經A/D轉換后得到反映電池端電壓的數字信號送給主控芯片MCU，主控芯片MCU根據讀取到的A/D轉換值，完成電池組管理相關動作。
【文檔編號】H01M10/48GK104078718SQ201410329505
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】賁禮進, 陳繼永, 浦振托 申請人:江蘇工程職業技術學院