專利名稱：一種任意節(jié)串聯(lián)電池組中單體電池電壓測(cè)量電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路。該電路將串聯(lián)電池組內(nèi)各單體電池分別通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)對(duì)一個(gè)飛電容進(jìn)行充電，在飛電容電壓與電池電壓相等以后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，然后通過(guò)測(cè)量飛電容電壓獲得各單體電池電壓值。
背景技術(shù)：
充電電池，如鋰電池等，在串聯(lián)成組使用時(shí)，需要對(duì)各單體電池電壓做監(jiān)控。對(duì)于大量串聯(lián)的電池組，一般采用專用集成電路或者用飛電容法測(cè)量。專用集成電路雖然使用方便，但成本比較高。傳統(tǒng)的飛電容測(cè)量方法需要大量的開(kāi)關(guān)，也存在成本較高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有測(cè)量電池組各單體電池電壓電路存在的成本高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的飛電容測(cè)量電路，用來(lái)測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)的電池組中各單體電池電壓。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell(2n_l)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (I)、S (3)……S(2n_l)，電池 Cell (2)……Cell(2n-2)、Cell(2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān) S (2)……S(2n_2)、S (2n),其中η代表任意自然數(shù)。若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell(2n-1)，Cell(2n+1)的正極分別連接開(kāi)關(guān) S(I), S(3)……S(2n_l)、S(2n+1)，電池Cell (2)……CelI (2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (2)……S(2n)。電池Cell (I)的負(fù)極和開(kāi)關(guān)S(O)連接。若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，開(kāi)關(guān)S(O)、S(2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SE1，開(kāi)關(guān)S (I)、S (3)……S(2n-1)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SOO和SOl。若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，開(kāi)關(guān)S (O)、S (2)……S(2n)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SE1，開(kāi)關(guān)
S(I), S (3)......S(2n-1)、S(2n+1)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SOO和SOl。開(kāi)關(guān)SEO和SOO
的另一端連接飛電容C和開(kāi)關(guān)SMN。開(kāi)關(guān)SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開(kāi)關(guān) SMP。本發(fā)明的有益效果是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1和圖2是本發(fā)明的原理圖。圖1 和圖 2 中，Cell (I)、Cell (2)、Cell (3)......Cell (2n_2)、Cell (2n_l)、
Cell (2n) ,Cell (2n+l)是串聯(lián)的單體電池，它們?nèi)鐖D所示依次串聯(lián)組成串聯(lián)電池組。S(O)、
S(I)、S(2)、S(3)......S(2n-2)、S(2n_l)、S(2n)、S(2n+1)、SOO, SO1、SEO, SEl、SPS、SMN 和
SMP是開(kāi)關(guān)，C是飛電容，① 飛電容正極信號(hào)輸出端，②飛電容負(fù)極信號(hào)輸出端。圖中虛線代表省略的單體電池、開(kāi)關(guān)及其連接線。
具體實(shí)施例方式圖1顯示的是當(dāng)電池組中串聯(lián)偶數(shù)節(jié)單體電池時(shí)的工作方式。圖1中，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Ce 11 (3)……Cell (2n_l)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S(I)、S(3)……S(2n_l)，其中η代表任意自然數(shù)。串聯(lián)電池組中電池Cell (2)……Cell (2n_2)、Cell (2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (2)……S(2n-2)、S(2n)。電池Cell (I)的負(fù)極和開(kāi)關(guān)S (O)連接。開(kāi)關(guān)S (O)、S(2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SEl。開(kāi)關(guān)S(1)、S(3)……S(2n-1)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SOO和SOI。開(kāi)關(guān)SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開(kāi)關(guān)SMN。開(kāi)關(guān)SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開(kāi)關(guān)SMP。開(kāi)關(guān)SMP和SMN的另一端分別是飛電容的正極和負(fù)極信號(hào)輸出端。圖中虛線代表省略的單體電池、開(kāi)關(guān)及其連接線。測(cè)量電池Cell (I) 時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (I)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (I)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (I)的電壓。測(cè)量電池Cell (2)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (2)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2)的電壓。測(cè)量電池Cell (3)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (3)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (3)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (3)的電壓。測(cè)量電池Cell (2n-l)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S (2n_l)、S (2n_2)、SO1、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池 Cell (2n-l)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2n_l)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2n-l)的電壓。測(cè)量電池Cell (2n)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (2n)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2n)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2n)的電壓。對(duì)于串聯(lián)在Cell⑶和Cell(2n-1)之間的電池的測(cè)量方式，可根據(jù)對(duì)電池Cell(2n-1)和Cell(2n)進(jìn)行測(cè)量的方式類推。圖2顯示的是當(dāng)電池組中串聯(lián)奇數(shù)節(jié)單體電池時(shí)的工作方式。圖2中，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell (2n_l)、Cell (2n+l)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S(I)、S(3)……S(2n-1)、S(2n+1)，其中η代表任意自然數(shù)。串聯(lián)電池組中電池Cell (2)……Cell(2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (2)……S(2n)。電池Cell (I)的負(fù)極和開(kāi)關(guān)S(O)連接。開(kāi)關(guān)S(0)、S(2)……S(2n)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SE1。開(kāi)關(guān)S(1)、S(3)……S(2n-l)、S(2n+l)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)S00和SOl。開(kāi)關(guān)SEO和S00的另一端連按飛電容C和開(kāi)關(guān)SMN。開(kāi)關(guān)SOl和SEl的另一端連按飛電容C的另一端和開(kāi)關(guān)SMP。開(kāi)關(guān)SMP和SMN的另一端分別是飛電容的正極和負(fù)極信號(hào)輸出端。圖中虛線代表省略的單體電池、開(kāi)關(guān)及其連接線。測(cè)量電池Cell(I)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (I)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (I)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (I)的電壓。測(cè)量電池Cell (2)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (2)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2)的電壓。測(cè)量電池Cell (3)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (3)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (3)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (3)的電壓。測(cè)量電池Cell (2n)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell (2n)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2n)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2n)的電壓。測(cè)量電池Cell (2n+l)時(shí)，首先接通開(kāi)關(guān)S (2n+l)、S (2n)、SO1、和SE0，其他開(kāi)關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，電池Cell(2n+1)給飛電容C充電，使飛電容C的電壓與電池Cell (2n+l)相等。然后關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開(kāi)關(guān)SMP和SMN，從①和②測(cè)量飛電容電壓，即電池Cell (2n+l)的電壓。對(duì)于串聯(lián)在Cell⑶和Cell (2n)之間的電池的測(cè)量方式，可根據(jù)對(duì)電池Cell(2n-1)和Cell(2n)進(jìn)行測(cè)量的方式類推。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell(2n_l)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S(I)、S (3)……S(2n-1)，電池Cell (2)……Cell (2n_2) ,Cell (2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (2)……S (2n-2)、S (2n)，其中η代表任意自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell (2n_l)，Cell (2n+l)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S(I)、S(3)……S(2n-1)、S(2n+l)，電池Cell (2)……Cell (2n)的正極分別連接開(kāi)關(guān)S (2)……S(2n)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:電池Cell (I)的負(fù)極和開(kāi)關(guān)S(O)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，開(kāi)關(guān)S (O)、S (2)……S (2n-2)、S (2n)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SEl，開(kāi)關(guān)S (I)、S (3)……S (2n-l)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SOO和SOl。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，開(kāi)關(guān)S (O)、S (2)……S(2n)的另端相連，并連接開(kāi)關(guān)SEO和SEl，開(kāi)關(guān)S(1)、S (3)……S (2n-l)、S (2n+l)的另一端相連，并連接開(kāi)關(guān)SOO和SOl。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:開(kāi)關(guān)SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開(kāi)關(guān)SMN。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路，其特征是:開(kāi)關(guān)SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開(kāi)關(guān)SMP。
全文摘要
一種測(cè)量任意節(jié)串聯(lián)電池組中各單體電池電壓的電路。該電路將串聯(lián)電池組內(nèi)各單體電池分別通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)對(duì)一個(gè)飛電容進(jìn)行充電，在飛電容電壓與電池電壓相等以后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，然后通過(guò)測(cè)量飛電容電壓獲得各單體電池電壓值。
文檔編號(hào)G01R31/36GK103176131SQ201110433578
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者趙恩海 申請(qǐng)人:趙恩海