[发明专利]一种电压测量电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，特别地，涉及一种电压测量电路。

【背景技术】

电池组有区别于单体电池的特性，基于目前的动力电池设计与制造技术水平，单体之间的性能差异在其整个生命周期里是客观存在的，要想避免单体由于过充、过放导致提前失效，使电池组的功能和性能指标达到或者接近单体的平均水平，对电池组中单体之间实现均衡控制和管理是必由之路。电池组均衡管理是电池管理系统中非常重要的一门技术，具有广阔的应用前景。

但是，要实现电池组的均衡管理，单体电压的精确测量是实现的基础，而由于锂离子电池在许多节进行串联以后，总体共模电压会达到较高，要进行精确的每节电池单体的电压测量，在技术实现上有较大的难度，现有技术中实现电池电压测量的方法包括：电阻分压加上低压MUX电池电压测量法、高压光耦隔离开关加上线性模拟光耦电池电压测量法以及单体电池采集加上数字隔离电池电压测量法。

其中，电阻分压加上低压MUX电压测量法利用电阻线性降压到可采集的电压范围，然后通过软件放大和差分的方法得到电压差值，得到最终的单体电池电压。但是，高电压的采集要求电阻的衰减倍率很大，这样会降低采集的精度，而且电阻的精度和温度系数等都会影响到采集到的电压的精度，无法满足高精度采集要求，此外，由于电阻一直接在电池上面，对电池持续放电，加大了自放电，增加了功耗。

而高压光耦隔离开关加上线性模拟光耦电压测量法利用高压隔离开关矩阵控制电池通道，同时利用线性光耦选通相应的单体电池电压，再采集单体电池电压。但是该种方法通过采用隔离提供系统可靠性，开关矩阵控制复杂，隔离器件的耐压要求高，价格昂贵，在成本很小的情况下不能使用。

单体电池采集加上数字隔离电压测量法在每个电池配备一个高精度采集模块，输出对应电压的数字量，再通过光耦隔离采用总线的方式，由主机统一管理。在该种方法中，每个单体电压的采集互不影响，但是单个采集模块的价格要求比较高，从而整体的成本比较高；

因此，针对现有技术方案所存在的种种不足，需要提供一种电压测量电路，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明解决的技术问题是提供一种电压测量电路。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：提供一种电压测量电路，用于测量多个串联连接的电池单元中的待测电池单元的电压值，包括：差分器，包括同向输入端、反向输入端以及输出端；第一电阻，第一电阻的第一端连接同向输入端，第一电阻的第二端选择性连接待测电池单元的第一电极；第二电阻，第二电阻的第一端连接反向输入端，第二电阻的第二端选择性连接待测电池单元的第二电极；第三电阻，第三电阻的第一端连接于同向输入端与第一电阻的第一端之间；第四电阻，第四电阻的第一端连接输出端，第四电阻的第二端连接反向输入端；第五电阻，第五电阻的第一端连接于反向输入端与第二电阻的第一端之间，其中，第三电阻的第二端与第五电阻的第二端连接，并可选择性连接第一参考电压或第二参考电压。

根据本发明之一优选实施例，电压测量电路进一步包括：二路选择开关，二路选择开关的第一端连接第三电阻的第二端与第五电阻的第二端，二路选择开关的第二端连接第一参考电压，二路选择开关的第三端连接第二参考电压，二路选择开关的第一端可选择性连接二路选择开关的第二端或第三端。

根据本发明之一优选实施例，第一参考电压为接地电压，第二参考电压高于接地电压。

根据本发明之一优选实施例，当第一电阻的第二端连接待测电池单元的正极，第二电阻的第二端连接待测电池单元的负极时，第三电阻的第二端与第五电阻的第二端连接接地电压。

根据本发明之一优选实施例，当第一电阻的第二端连接待测电池单元的负极，第二电阻的第二端连接待测电池单元的正极时，第三电阻的第二端与第五电阻的第二端连接第二参考电压。

根据本发明之一优选实施例，电压测量电路进一步包括电压输出切换单元，用于选择性切换多个电池单元中的任意一者作为待测电池单元。

根据本发明之一优选实施例，电压输出切换单元包括：第一选通电路，包括多个第一输入端以及一第一输出端，多个第一输入端可选择性连接第一输出端；第二选通电路，包括多个第二输入端以及一第二输出端，多个第二输入端可选择性连接第二输出端；其中，第一选通电路的第一输入端与第二选通电路的第二输入端交替连接于多个电池单元之间，第一输出端连接第一电阻的第二端，第二输出端连接第二电阻的第二端。