[发明专利]一种支持高压输入的高精度共模转换电路

说明书

本发明涉及电池的电压采样技术领域，尤其涉及一种支持高压输入的高精度共模转换电路，用于对串联电池组中的单节电池进行电压采样，包括第一差分输入电阻R_1P、第二差分输入电阻R_1N、第一差分反馈电阻R_2P、第二差分反馈电阻R_2N、第一差分反馈电容C_1P、第二差分反馈电容C_1N和高压放大器电路A1。本发明的支持高压输入的高精度共模转换电路，在高压晶体管的耐压规则下，将高压域的电池电压信号转换到低压域，以便后级电路进行处理；实现了对高压域的电池电压信号的高精度采集处理，适用于多节电池串联的电池组中任意一节电池的状态获取。

技术领域

本发明涉及电池的电压采样技术领域，尤其涉及一种支持高压输入的高精度共模转换电路。

背景技术

在新能源车中，电池组是最核心的组件之一，电池作为电动车的动力源，其安全与可靠性至关重要，因此对电池组工作状态的监测与管理必不可少。

要实现对电池组工作状态的监测与管理，首先要得到相应的每个单节电池的工作状态信息，但是电池组由多个电池串联而成，如图3所示，第1节电池的正极电压为V_CELL1，……，第N节电池的正极电压为V_CELLN，第一节电池的负极电压接地；假设单节电池最大电压为5V，则待检电压最高电压将达到50V，而作为最顶端的单节电池，正负两端电压分别为50V和45V；这种高压下的高精度电压采样需求，加大了电池工作状态信息的获取难度，因此需要先用到本发明的一种支持高压输入的高精度共模转换电路，来将高压域的电池电压信息转换到低压域，以便后级电路进行处理，如图4所示，输入信号V_CELL1…… V_CELLN，即对应图3中的第1节到第N节电池的正极电压。

但是对于高压晶体管来说，晶体管的栅-源（VGS）之间只能承受5V电压，这给高压转换电路的设计带来了难度，如何在高压晶体管的耐压规则下，将电池组的高压信号转换为低压可处理信号，是个难点。

发明内容

本发明提供了一种支持高压输入的高精度共模转换电路，在解决上述问题的同时，实现了对输入信号的高精度转换处理。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种支持高压输入的高精度共模转换电路，用于对串联电池组中的单节电池进行电压采样，包括第一差分输入电阻R_1P、第二差分输入电阻R_1N、第一差分反馈电阻R_2P、第二差分反馈电阻R_2N、第一差分反馈电容C_1P、第二差分反馈电容C_1N和高压放大器电路A1，第一差分输入电阻R_1P连接在输入信号高电平V_INP和高压放大器电路A1的正极输入端之间，第二差分输入电阻R_1N连接在输入信号低电平V_INN和高压放大器电路A1的负极输入端之间，第一差分反馈电阻R_2P和第一差分反馈电容C_1P并联连接在高压放大器电路A1的正极输入端和高压放大器电路A1的负极输出端之间，第二差分反馈电阻R_2N和第二差分反馈电容C_1N并联连接在高压放大器电路A1的负极输入端和高压放大器电路A1的正极输出端之间，输入信号高电平V_INP连接串联电池组的正极端，输入信号低电平V_INN连接串联电池组的负极端。

作为本发明的优化方案，高压放大器电路A1包括第一级差分放大器，第一级差分放大器的作用是提供电压增益，并将输入信号中的高压共模信号分量转换成低压共模信号。（高压放大器电路A1的差分输入信号，由共模信号叠加差模信号组成）。