專利名稱：一種任意串電池組中單體電池電壓測量電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種測量任意節(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一個開關網(wǎng)絡對ー個飛電容進行充電，在飛電容電壓與電池電壓相等以后，斷開開關網(wǎng)絡，然后通過測量飛電容電壓獲得各単體電池電壓值。
技術背景 充電電池，如鋰電池等，在串聯(lián)成組使用時，需要對各單體電池電壓做監(jiān)控。對于大量串聯(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)的飛電容測量方法需要大量的開關，也存在成本較高的缺點。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有測量電池組各単體電池電壓電路存在的成本高的缺點，本實用新型提供一種改進的飛電容測量電路，用來測量任意節(jié)串聯(lián)的電池組中各單體電池電壓。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案若串聯(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)的正極分別連接開關S (I)、S (3)……S (2n_l)，電池Cell (2)……Cell (2n_2) ,Cell (2n)的正極分別連接開關S (2)……S(2n_2)、S(2n)，其中η代表任意自然數(shù)，開關SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開關SMN，開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。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)的正極分別連接開關 S (I)、S (3)……S(2n_l)、S(2n+1)，電池Cell (2)……Cell (2n)的正極分別連接開關S (2)……S(2n)，開關SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開關SMN，開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。電池Cell(I)的負極和開關S(O)連接。若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，開關S (O)、S (2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相連，并連接開關SEO和SEl，開關S (I)、S (3)……S(2n_l)的另一端相連，并連接開關SOO和S01。若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，開關S (O)、S (2)……S(2n)的另ー端相連，并連接開關SEO和SEl，開關S (I)、S (3)……S (2n_l)、S (2n+l)的另一端相連，并連接開關SOO和S01。本實用新型的有益效果是電路結構簡單、造價低廉。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進ー步說明。圖I和圖2是本實用新型的原理圖。圖I 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, SOI、SEO, SEl、SPS, SMN 和
SMP是開關，C是飛電容，①飛電容正極信號輸出端，②飛電容負極信號輸出端。圖中虛線代表省略的単體電池、開關及其連接線。
具體實施方式
圖I顯示的是當電池組中串聯(lián)偶數(shù)節(jié)單體電池時的工作方式。圖I中，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Ce 11 (3)……Cell (2n_l)的正極分別連接開關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)的正極分別連接開關S (2)……S(2n-2)、S(2n)。電池Cell (I)的負極和開關S (O)連接。開關S (O)、S(2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相連，并連接開關SEO和SEl。開關S(1)、S(3)……S(2n-1)的另一端相連，并連接開關SOO和SOI。開關SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開關SMN。開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。開關SMP和SMN的另一端分別是飛電容的正極和負極信號輸出端。圖中虛線代表省略的單體電池、開關及其連接線。測量電池Cell (I) 時，首先接通開關S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有 開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (I)的電壓。測量電池Cell (2)時，首先接通開關S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cel 1(2)的電壓。測量電池Cell (3)時，首先接通開關S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (3)的電壓。測量電池Cell (2n-l)時，首先接通開關S (2n_l)、S (2n_2)、SOI、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (2n-l)的電壓。測量電池Cell (2n)時，首先接通開關S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (2n)的電壓。對于串聯(lián)在Cell⑶和Cell(2n-1)之間的電池的測量方式，可根據(jù)對電池Cell(2n-1)和Cell(2n)進行測量的方式類推。圖2顯示的是當電池組中串聯(lián)奇數(shù)節(jié)單體電池時的工作方式。圖2中，串聯(lián)電池組中電池Cell (I)、Cell (3)……Cell (2n_l)、Cell (2n+l)的正極分別連接開關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)的正極分別連接開關S (2)……S(2n)。電池Cell (I)的負極和開關S(O)連接。開關S(0)、S(2)……S(2n)的另一端相連，并連接開關SEO和SE1。開關S(1)、S(3)……S(2n-l)、S(2n+l)的另一端相連，并連接開關S00和SOl。開關SEO和S00的另一端連接飛電容C和開關SMN。開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。開關SMP和SMN的另一端分別是飛電容的正極和負極信號輸出端。圖中虛線代表省略的單體電池、開關及其連接線。測量電池Cell (I) 時，首先接通開關S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (I)的電壓。測量電池Cell (2)時，首先接通開關S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (2)的電壓。測量電池Cell (3)時，首先接通開關S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (3)的電壓。測量電池Cell (2n)時，首先接通開關S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell (2n)的電壓。測量電池Cell (2n+l)時，首先接通開關S (2n+l)、S (2n)、SOI、和SE0，其他開關保持關斷狀態(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。然后關斷所有開關，飛電容C的電壓保持不變。最后，接通開關SMP和SMN，從①和②測量飛電容電壓，即電池Cell(2n+1)的電壓。對于串聯(lián)在Cell⑶和Cell (2n)之間的電池的測量方式，可根據(jù)對電池Cell(2n-1)和Cell(2n)進行測量的方式類推。權利要求1.一種任意串電池組中單體電池電壓測量電路，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)的正極分別連接開關S (I)、S (3)……S(2n-1)，電池 Cell (2)……Cell (2n_2) ,Cell (2n)的正極分別連接開關 S (2)……S(2n_2)、S(2n)，其中n代表任意自然數(shù)，開關SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開關SMN,開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。
2.根據(jù)權利要求I所述的任意串電池組中單體電池電壓測量電路，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)的正極分別連接開關S (I)、S (3)……S(2n-l)、S(2n+l)，__Cell(2)……Cel I (2n)的正極分別連接開關S (2)……S (2n)，開關SEO和SOO的另一端連接飛電容C和開關SMN，開關SOl和SEl的另一端連接飛電容C的另一端和開關SMP。
3.根據(jù)權利要求I所述的任意串電池組中單體電池電壓測量電路，其特征是電池 Cell(I)的負極和開關S(O)連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的任意串電池組中單體電池電壓測量電路，其特征是若串聯(lián)節(jié)數(shù)為偶數(shù)，開關S (0)、S (2)……S (2n-2)、S (2n)的另一端相連，并連接開關SEO和SE1，開關S (I)、S (3)……S(2n-1)的另一端相連，并連接開關SOO和S01。
5.根據(jù)權利要求I所述的任意串電池組中單體電池電壓測量電路，其特征是若串聯(lián)節(jié)數(shù)為奇數(shù)，開關S (0)、S (2)……S (2n)的另一端相連，并連接開關SEO和SEl，開關S (I)、S (3)……S (2n-l)、S (2n+l)的另一端相連，并連接開關SOO和SOl。
專利摘要一種任意串電池組中單體電池電壓測量電路。該電路將串聯(lián)電池組內(nèi)各單體電池分別通過一個開關網(wǎng)絡對一個飛電容進行充電，在飛電容電壓與電池電壓相等以后，斷開開關網(wǎng)絡，然后通過測量飛電容電壓獲得各單體電池電壓值。
文檔編號G01R31/36GK202421470SQ20112054140
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者趙恩海 申請人:趙恩海