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专利名称：一种任意串电池组中单体电池电压测量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种测量任意节串联电池组中各单体电池电压的电路。该电路将串联电池组内各单体电池分别通过一个开关网络对ー个飞电容进行充电，在飞电容电压与电池电压相等以后，断开开关网络，然后通过测量飞电容电压获得各単体电池电压值。
技术背景 充电电池，如锂电池等，在串联成组使用时，需要对各单体电池电压做监控。对于大量串联的电池组，一般采用专用集成电路或者用飞电容法測量。专用集成电路虽然使用方便，但成本比较高。传统的飞电容測量方法需要大量的开关，也存在成本较高的缺点。
发明内容为了克服现有测量电池组各単体电池电压电路存在的成本高的缺点，本实用新型提供一种改进的飞电容測量电路，用来測量任意节串联的电池组中各单体电池电压。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案若串联节数为偶数，串联电池组中电池Cell (I) ,Cell (3)……Cell (2n_l)的正极分别连接开关S (I)、S (3)……S (2n_l)，电池Cell (2)……Cell (2n_2) ,Cell (2n)的正极分别连接开关S (2)……S(2n_2)、S(2n)，其中η代表任意自然数，开关SEO和SOO的另一端连接飞电容C和开关SMN，开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。若串联节数为奇数，串联电池组中电池Cell (I)、Cell (3)……Cell(2n-1)，Cell(2n+1)的正极分别连接开关 S (I)、S (3)……S(2n_l)、S(2n+1)，电池Cell (2)……Cell (2n)的正极分别连接开关S (2)……S(2n)，开关SEO和SOO的另一端连接飞电容C和开关SMN，开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。电池Cell(I)的负极和开关S(O)连接。若串联节数为偶数，开关S (O)、S (2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相连，并连接开关SEO和SEl，开关S (I)、S (3)……S(2n_l)的另一端相连，并连接开关SOO和S01。若串联节数为奇数，开关S (O)、S (2)……S(2n)的另ー端相连，并连接开关SEO和SEl，开关S (I)、S (3)……S (2n_l)、S (2n+l)的另一端相连，并连接开关SOO和S01。本实用新型的有益效果是电路结构简单、造价低廉。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进ー步说明。图I和图2是本实用新型的原理图。图I 和图 2 中，Cell (I)、Cell (2)、Cell (3)......Cell (2n_2)、Cell (2n_l)、
Cell (2n) ,Cell (2n+l)是串联的单体电池，它们如图所示依次串联组成串联电池组。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是开关，C是飞电容，①飞电容正极信号输出端，②飞电容负极信号输出端。图中虚线代表省略的単体电池、开关及其连接线。
具体实施方式
图I显示的是当电池组中串联偶数节单体电池时的工作方式。图I中，串联电池组中电池Cell (I)、Ce 11 (3)……Cell (2n_l)的正极分别连接开关S(I)、S(3)……S(2n_l)，其中η代表任意自然数。串联电池组中电池Cell (2)……Cell (2n_2)、Cell (2n)的正极分别连接开关S (2)……S(2n-2)、S(2n)。电池Cell (I)的负极和开关S (O)连接。开关S (O)、S(2)……S(2n-2)、S(2n)的另一端相连，并连接开关SEO和SEl。开关S(1)、S(3)……S(2n-1)的另一端相连，并连接开关SOO和SOI。开关SEO和SOO的另一端连接飞电容C和开关SMN。开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。开关SMP和SMN的另一端分别是飞电容的正极和负极信号输出端。图中虚线代表省略的单体电池、开关及其连接线。测量电池Cell (I) 时，首先接通开关S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell (I)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (I)相等。然后关断所有 开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (I)的电压。测量电池Cell (2)时，首先接通开关S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他开关保持关断状态，电池Cell (2)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cel 1(2)的电压。测量电池Cell (3)时，首先接通开关S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell (3)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (3)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (3)的电压。测量电池Cell (2n-l)时，首先接通开关S (2n_l)、S (2n_2)、SOI、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell (2n-l)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2n_l)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (2n-l)的电压。测量电池Cell (2n)时，首先接通开关S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他开关保持关断状态，电池Cell (2n)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2n)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (2n)的电压。对于串联在Cell⑶和Cell(2n-1)之间的电池的测量方式，可根据对电池Cell(2n-1)和Cell(2n)进行测量的方式类推。图2显示的是当电池组中串联奇数节单体电池时的工作方式。图2中，串联电池组中电池Cell (I)、Cell (3)……Cell (2n_l)、Cell (2n+l)的正极分别连接开关S(I)、S (3)……S(2n-1)、S(2n+1)，其中η代表任意自然数。串联电池组中电池Cell (2)……Cell(2n)的正极分别连接开关S (2)……S(2n)。电池Cell (I)的负极和开关S(O)连接。开关S(0)、S(2)……S(2n)的另一端相连，并连接开关SEO和SE1。开关S(1)、S(3)……S(2n-l)、S(2n+l)的另一端相连，并连接开关S00和SOl。开关SEO和S00的另一端连接飞电容C和开关SMN。开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。开关SMP和SMN的另一端分别是飞电容的正极和负极信号输出端。图中虚线代表省略的单体电池、开关及其连接线。测量电池Cell (I) 时，首先接通开关S(1)、S(0)、S01、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell (I)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (I)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (I)的电压。测量电池Cell (2)时，首先接通开关S(2)、S(1)、SE1、和S00，其他开关保持关断状态，电池Cell (2)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (2)的电压。测量电池Cell (3)时，首先接通开关S(3)、S(2)、S01、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell (3)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (3)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (3)的电压。测量电池Cell (2n)时，首先接通开关S (2n)、S(2n_l)、SE1、和S00，其他开关保持关断状态，电池Cell (2n)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2n)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell (2n)的电压。测量电池Cell (2n+l)时，首先接通开关S (2n+l)、S (2n)、SOI、和SE0，其他开关保持关断状态，电池Cell(2n+1)给飞电容C充电，使飞电容C的电压与电池Cell (2n+l)相等。然后关断所有开关，飞电容C的电压保持不变。最后，接通开关SMP和SMN，从①和②测量飞电容电压，即电池Cell(2n+1)的电压。对于串联在Cell⑶和Cell (2n)之间的电池的测量方式，可根据对电池Cell(2n-1)和Cell(2n)进行测量的方式类推。权利要求1.一种任意串电池组中单体电池电压测量电路，其特征是若串联节数为偶数，串联电池组中电池Cell (I)、Cell (3)……Cell(2n_l)的正极分别连接开关S (I)、S (3)……S(2n-1)，电池 Cell (2)……Cell (2n_2) ,Cell (2n)的正极分别连接开关 S (2)……S(2n_2)、S(2n)，其中n代表任意自然数，开关SEO和SOO的另一端连接飞电容C和开关SMN,开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。
2.根据权利要求I所述的任意串电池组中单体电池电压测量电路，其特征是若串联节数为奇数，串联电池组中电池Cell (I) ,Cell (3)……Cell (2n_l)，Cell (2n+l)的正极分别连接开关S (I)、S (3)……S(2n-l)、S(2n+l)，__Cell(2)……Cel I (2n)的正极分别连接开关S (2)……S (2n)，开关SEO和SOO的另一端连接飞电容C和开关SMN，开关SOl和SEl的另一端连接飞电容C的另一端和开关SMP。
3.根据权利要求I所述的任意串电池组中单体电池电压测量电路，其特征是电池 Cell(I)的负极和开关S(O)连接。
4.根据权利要求I所述的任意串电池组中单体电池电压测量电路，其特征是若串联节数为偶数，开关S (0)、S (2)……S (2n-2)、S (2n)的另一端相连，并连接开关SEO和SE1，开关S (I)、S (3)……S(2n-1)的另一端相连，并连接开关SOO和S01。
5.根据权利要求I所述的任意串电池组中单体电池电压测量电路，其特征是若串联节数为奇数，开关S (0)、S (2)……S (2n)的另一端相连，并连接开关SEO和SEl，开关S (I)、S (3)……S (2n-l)、S (2n+l)的另一端相连，并连接开关SOO和SOl。
专利摘要一种任意串电池组中单体电池电压测量电路。该电路将串联电池组内各单体电池分别通过一个开关网络对一个飞电容进行充电，在飞电容电压与电池电压相等以后，断开开关网络，然后通过测量飞电容电压获得各单体电池电压值。
文档编号G01R31/36GK202421470SQ20112054140
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者赵恩海 申请人:赵恩海