一種串聯(lián)電池組防接錯(cuò)輸出電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于串聯(lián)電池組的防接錯(cuò)輸出電路
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在在電池組生產(chǎn)使用方面，由于電池組多串的問題，隨著電池組串?dāng)?shù)的增加，電池組電壓采集線隨之增加，這樣造成的接錯(cuò)線的幾率增加，對(duì)于這樣的問題，往往導(dǎo)致電路板燒壞，電池組漏電等情況的發(fā)生，處理這個(gè)問題，有多種方法:
[0003]1.用不同顏色的線材區(qū)別每節(jié)電池的采樣線
[0004]2.在電路板或者外殼上標(biāo)明采集線所要對(duì)應(yīng)的電池節(jié)數(shù)
[0005]3.根據(jù)每節(jié)電池的位置，規(guī)定相對(duì)應(yīng)的電壓采樣線的長(zhǎng)度，防止接錯(cuò)
[0006]4.從結(jié)構(gòu)入手，防止電池組接錯(cuò)，電池組插反，如電池組電壓采集線的排針，排母結(jié)構(gòu)防反接
[0007]5.每節(jié)采樣線串聯(lián)防反接二極管
[0008]上面的幾個(gè)方法，雖然避免了電池組單體電池電壓采集線的接錯(cuò)，反接問題，但是不是停留在工藝層面，就是電池電壓采樣不準(zhǔn)確，沒有從設(shè)計(jì)層面上根本處理該問題，后面還是會(huì)有人員的疏忽，此類問題繼續(xù)會(huì)發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種串聯(lián)電池組防接錯(cuò)輸出電路，從電路設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，解決電池組單節(jié)電池電壓采樣線接錯(cuò)，反接而造成的燒壞電路板，電池組漏電等問題。
[0010]為解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種串聯(lián)電池組防接錯(cuò)輸出電路，包括:電池采樣電路、采樣控制電路和輸出補(bǔ)償電路；所述電池采樣電路包括與一電池組中的電池?cái)?shù)量相同的子電池采樣電路，所述輸出補(bǔ)償電路包括與子電池采樣電路數(shù)量相同的子輸出補(bǔ)償電路，其中，電池組中的電池之間為串聯(lián)連接，電池、子電池采樣電路和子輸出補(bǔ)償電路為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0012]每個(gè)子電池采樣電路，分別用于接收對(duì)應(yīng)電池的正極所輸出的電壓并將其輸出至采樣控制電路中，并且，若某個(gè)子電池采樣電路從采樣控制電路中接收到高電平信號(hào)，則該子電池采樣電路輸出電壓信號(hào)至對(duì)應(yīng)的子輸出補(bǔ)償電路，否則，該子電池采樣電路不輸出電壓信號(hào)至對(duì)應(yīng)的子輸出補(bǔ)償電路；
[0013]采樣控制電路，用于分別將相鄰兩節(jié)電池的正極對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電壓進(jìn)行比較，若后一節(jié)電池的正極的電壓大于前一節(jié)電池的正極的電壓，則輸出高電平信號(hào)至后一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路，否則輸出低電平信號(hào)至后一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路；
[0014]每個(gè)子輸出補(bǔ)償電路，用于接收對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路所輸出的電壓信號(hào)和一附加電壓信號(hào)，并將對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路所輸出的電壓信號(hào)和附加電壓信號(hào)相加，使其等于對(duì)應(yīng)電池的正極所輸出的電壓并輸出至用電器。
[0015]優(yōu)選地，所述子電池采樣電路包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻和三極管，第一電阻的一端和第二電阻的一端均為第一輸入端，第一輸入端用于與對(duì)應(yīng)電池的正極連接，第一電阻的另一端為第一輸出端，第二電阻的另一端與三極管的集電極連接，第三電阻的一端和三極管的基極均為第二輸入端，第三電阻的另一端和三極管的發(fā)射極均為第二輸出端。
[0016]優(yōu)選地，相鄰的兩個(gè)子電池采樣電路中的三極管的發(fā)射極之間通過一第一電容進(jìn)行連接。
[0017]優(yōu)選地，所述采樣控制電路由至少一個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)M324的集成電路組成，一個(gè)集成電路中包括四個(gè)第一運(yùn)算放大器；
[0018]其中，在同一個(gè)第一運(yùn)算放大器中，其同相端與相鄰兩節(jié)電池中的后一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第一輸出端連接，其反相端與相鄰兩節(jié)電池中的前一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第一輸出端連接，其輸出端與相鄰兩節(jié)電池中的后一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第二輸入端連接；當(dāng)某個(gè)第一運(yùn)算放大器的同相端與第一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第一輸出端連接，則該第一運(yùn)算放大器的反相端接地，且該第一運(yùn)算放大器的輸出端與第一節(jié)電池所對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第二輸入端連接。
[0019]優(yōu)選地，所述集成電路的電源端與對(duì)應(yīng)的供電電路的輸出端連接，所述供電電路的輸入端為與該集成電路對(duì)應(yīng)的多個(gè)子電池采樣電路所對(duì)應(yīng)的電池正極，每個(gè)對(duì)應(yīng)的電池正極分別與一二極管的正極連接，每個(gè)二極管的負(fù)極均為供電電路的輸出端。
[0020]優(yōu)選地，所述子輸出補(bǔ)償電路包括:第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第二運(yùn)算放大器和第一二極管，第四電阻的一端和第八電阻的一端均用于與對(duì)應(yīng)電池的負(fù)極連接，第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端和第二運(yùn)算放大器的反相端連接，第五電阻的另一端和第二運(yùn)算放大器的輸出端均與第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極為輸出補(bǔ)償電路的輸出端并用于與用電器連接，第六電阻的一端與對(duì)應(yīng)的子電池采樣電路的第二輸出端連接，第七電阻的一端與一對(duì)應(yīng)的附加電壓端連接，第六電阻的另一端、第七電阻的另一端和第八電阻的另一端均與第二運(yùn)算放大器的同相端連接。
[0021]優(yōu)選地，附加電壓端所對(duì)應(yīng)的電路為附加電壓電路，所述附加電壓電路包括:可調(diào)電阻、第九電阻和第二電容，第九電阻的一端用于與對(duì)應(yīng)電池的正極連接，第九電阻的另一端與可調(diào)電阻的一端連接，可調(diào)電阻的另一端與對(duì)應(yīng)電池的負(fù)極連接，可調(diào)電阻的可調(diào)端為附加電壓端，第二電容的一端與可調(diào)電阻的可調(diào)端連接，第二電容的另一端與可調(diào)電阻的另一端連接。
[0022]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:從電路設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，解決電池組單節(jié)電池電壓采樣線接錯(cuò)或者反接而造成的燒壞電路板和電池組漏電等問題，同時(shí)增加了補(bǔ)償電路，使電池電壓采樣輸出與實(shí)際值一致，可以處理由兩節(jié)以上的電池組成的電池組接錯(cuò)或反接問題，起到保護(hù)后續(xù)電路的作用。而且，該串聯(lián)電池組防接錯(cuò)輸出電路可以應(yīng)用到不同的電池組控制方案中，可移植性強(qiáng)，增加了產(chǎn)品的合格率，減少因人為接錯(cuò)電池線造成損壞的可能性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的電池采樣電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的采樣控制電路結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的輸出補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的附加電壓電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0028]參考圖1-4為本實(shí)用新型的一種串聯(lián)電池組防接錯(cuò)輸出電路，包括:電池采樣電路、采樣控制電路和輸出補(bǔ)償電路組成。電池采樣電路包括與一電池組中的電池?cái)?shù)量相同的子電池采樣電路，輸出補(bǔ)償電路包括與子電池采樣電路數(shù)量相同的子輸出補(bǔ)償電路，其中，電池組中的電池之間為串聯(lián)連接，電池、子電池采樣電路和子輸出補(bǔ)償電路為--對(duì)應(yīng)關(guān)系O
[0029]圖1為由四個(gè)子電池采樣電路組成的電池采樣電路，每個(gè)子電池采樣電路的電路結(jié)構(gòu)相同，下面描述第一個(gè)子電池采樣電路的電路結(jié)構(gòu):包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和三極管Ql，三極管Ql為NPN三極管，電阻Rl的一端和電阻R2的一端均為第一輸入端BI，第一輸入端BI為對(duì)應(yīng)的電池正極(即第一節(jié)電池正極)，電阻Rl的另一端為第一輸出端Bl_V，電阻R2的另一端與三極管Ql的集電極連接，電阻R3的一端和三極管Ql的基極均為第二輸入端B1_V_C，電阻R3的另一端和三極管Ql的發(fā)射極均為第二輸出端BATV_1。對(duì)于其它的子電池采樣電路，其電路結(jié)構(gòu)與第一個(gè)子電池采樣電路的電路結(jié)構(gòu)相同，具體的電子元件標(biāo)記參考圖1，在此不一一贅述。需要說明的是，B2、B3和B4分別與第二節(jié)電池正極、第三節(jié)電池正極和第四節(jié)電池正極連接。優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)子電池采樣電路中的三極管的發(fā)射極之間通過一電容進(jìn)行連接，例如，第一個(gè)子電池采樣電路中的三極管Ql和第二個(gè)子電池采樣電路中的三極管Q2之間連接有電容Cl。
[0030]采樣控制電路由至少一個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)M324的集成電路組成，該集成電路中包括四個(gè)第一運(yùn)算放大器，一個(gè)集成電路最多可以與四個(gè)子電池采樣電路連接。圖2為一個(gè)集成電路U5和提供給該集成電路U5的供電電路的結(jié)構(gòu)圖，集成電路U5包括14個(gè)引腳，其中，I腳、7腳、8腳和14腳分別連接第一個(gè)子電池米樣電路的第二輸入端B1_V_C、第二個(gè)子電池采樣電路的第二輸入端B2_V_C、第三個(gè)子電池采樣電路的第二輸入端B3_V_C和第四個(gè)子電池采樣電路的第二輸入端B4_V_C ；2腳接地，3腳和6腳均連接第一個(gè)子電池采樣電路的第一輸出端B1_V，5腳和9腳均連接第二個(gè)子電池采樣電路的第一輸出端B2_V，10腳和13腳均連接第三個(gè)子電池采樣電路的第一輸出端B3_V，12腳連接第四個(gè)子電池采樣電路的第一輸出端B4_V ；4腳與對(duì)應(yīng)的供電電路的輸出端VCCl連接，11腳通過一電阻R13接地。對(duì)應(yīng)的供電電路的輸入端為與該集成電路對(duì)應(yīng)的多個(gè)子電池采樣電路所對(duì)應(yīng)的電池正極，即第一節(jié)電池、第二節(jié)電池、第三節(jié)電池和第四節(jié)電池的正極，每個(gè)電池正極分別與一二極管的正極連接，每個(gè)二極管的負(fù)極均為供電電路的輸出端VCC1，該供電電路的作用是取最高電壓對(duì)集成電路供電。
[0031]需要說明的是，上述的集成電路U5最多可比較四組電壓，當(dāng)然也可以只接兩個(gè)子電池采樣電路進(jìn)行電壓比較，如果需要比較更多組的電壓，則相應(yīng)地增加LM324集成電路即可，其連接關(guān)系與集成電路U5的連接關(guān)系類似，不再一一贅述。
[0032]圖3為由四個(gè)子輸出補(bǔ)償電路組成的輸出補(bǔ)償電路，每個(gè)子輸出補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)相同，下面描述第一個(gè)子輸出補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu):包括電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、運(yùn)算放大器Ul和二極管Dl，電阻R21的一端和電阻R25的一端均與對(duì)應(yīng)的電池負(fù)極(即第一節(jié)電池負(fù)極)連