发明名称 一种电动汽车大功率电池检测电路
摘要 本实用新型涉及一种电动汽车大功率电池检测电路。当前检测系统在成本和可靠性方面还不能完全满足要求。本实用新型包括电流信号处理模块、电压信号处理模块、电源模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块。待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换模块的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端接A/D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处理模块的输出端作为该电路的输出端。本实用新型电路精度高,抗干扰能力强,适用范围广,成本低。
申请公布号 CN201852925U 申请公布日期 2011.06.01
申请号 CN201020590613.2 申请日期 2010.11.02
申请人 杭州电子科技大学 发明人 邹洪波;潘巍伟;孔亚广;鲁仁全;薛安克
分类号 G01R31/36(2006.01)I 主分类号 G01R31/36(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 杜军
主权项 一种电动汽车大功率电池检测电路,包括电流信号处理模块、电压信号处理模块、电源模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块,其特征在于:待检电流信号输入至电流信号处理模块,电流信号处理模块的输出端接A/D转换模块的一个输出端;待检电压信号输入至电压信号处理模块,电压信号处理模块的输出端接A/D转换模块的另一个输出端;A/D转换模块的输出端接差分处理模块的输入端,差分处理模块的输出端作为该电路的输出端;所述的电源模块分别为电流信号处理模块、电压信号处理模块、参考电压模块、A/D转换模块和差分处理模块提供电源,所述的参考电压模块为电压信号处理模块提供参考电压;所述的电流信号处理模块包括第一电阻R15、第二电阻R16、第三电阻R17、第四电阻R18、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第八电阻R23、第九电阻R30、第十电阻R63、第一电容C13、第二电容C9、第三电容C10、第四电容C11、第五电容C12、可调电阻R19、第一三极管D4和第一运算放大器U3B;第一电阻R15的一端和第二电阻R16的一端接+5V电源,第一电阻R15的另一端、第一电容C13的一端、第五电阻R20接第三电阻R17的一端,第三电阻R17的另一端接第四电阻R18的一端,第四电阻R18的另一端、第一电容C13的一端接地;其中第三电阻R17的另一端作为电流信号处理模块的待检电流信号输入端;第二电阻R16的另一端、第六电阻R21的一端接可调电阻R19的一端,可调电阻R19的另一端和该电阻的可调端均接地;第五电阻R20的另一端、第三电容C10的一端、第七电阻R22的一端接第一运算放大器U3B的正向输入端;第六电阻R21的另一端、第二电容C9的一端、第八电阻R23的一端、第四电容C11的一端接第一运算放大器U3B的负向输入端;第二电容C9的另一端、第三电容C10的另一端、第七电阻R22的另一端均接地;第八电阻R23的另一端、第四电容C11的另一端、第九电阻R30的一端、第十电阻R63的一端接第一运算放大器U3B的输出端;第九电阻R30的另一端接地,第十电阻R63的另一端、第五电容C12的一端接第一三极管D4的M极并作为电流信号处理模块的输出端;第五电容C12的另一端接地,第一三极管D4的N极接+5V电源,第一三极管D4的P极悬空;所述电压信号处理模块包括第十一电阻R31、第十二电阻R32、第十三电阻R33、第十四电阻R34、第十五电阻R35、第十六电阻R40、第十七电阻R41、第十八电阻R42、第十九电阻R43、第二十电阻R44、第二十一电阻R64、第六电容C14、第七电容C15、第八电容C16、第九电容C19、第十电容C20、第十一电容C34、第二运算放大器U2B、第三运算放大器U2A和第二三极管D5;第十一电阻R31的一端为电压信号处理模块的待检电压信号的输入端,第十二电阻R32的一端、第十三电阻R33的一端接第十一电阻R31的另一端;第十二电阻R32的另一端、第六电容C14的一端、第七电容C15的一端均接地;第十三电阻R33的另一端、第六电容C14的另一端、第七电容C15的另一端接第二运算放大器U2B的正向输入端;第十四电阻R34的一端、第八电容C16的一端接第二运算放大器U2B的负向输入端;第十四电阻R34的另一端、第八电容C16的另一端、第十五电阻R35的一端、第十七电阻R41的一端接第二运算放大器U2B的输出端;第十五电阻R35的另一端接地;第十六电阻R40的一端接参考电压模块的输出端;第十六电阻R40的另一端、第九电容C19的一端、第十八电阻R42的一端接第三运算放大器U2A的正向输入端;第十七电阻R41的另一端、第十电容C20的一端、第十九电阻R43的一端接第三运算放大器U2A的负向输入端;第十电容C20的另一端、第十九电阻R43的另一端、第二十电阻R44的一端均接地;第九电容C19的另一端、第十八电阻R42的另一端、第二十电阻R44的另一端、第二十一电阻R64的一端接第三运算放大器U2A的输出端;第二十一电阻R64的另一端、第十一电容C34的一端接第二三极管D5的M极并作为电压信号处理模块的输出端;第十一电容C34的另一端接地;第二三极管D5的N极接+5V电源,第二三极管D5的P极悬空;所述电源模块包括提供+15V电源的第一电源模块、提供+5V和+4V电源的第二电源模块;第一电源模块包括第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R6、第十二电容C1、第十三电容C2、第十四电容C3、第十五电容C4、第十六电容C5、第三三极管Q4、第四三极管Q5、第一稳压管D1、第一稳压器VR1;第二十二电阻R4的一端为第一电源模块的输入端,接大功率电池,第二十二电阻R4的另一端、第二十三电阻R5的一端接第三三极管Q4的集电极;第二十三电阻R5的另一端、第二十四电阻R6的一端接第三三极管Q4的基极;第三三极管Q4的发射极接第四三极管Q5的集电极,第二十四电阻R6的另一端接第四三极管Q5的基极,第四三极管Q5的发射极、第一稳压管D1的一端、第十二电容C1的一端、第十三电容C2的一端接稳压器VR1的输入端;第一稳压管D1的另一端、第十二电容C1的另一端、第十三电容C2的另一端、第一稳压器VR1的接地端均接地;第十四电容C3的一端、第十五电容C4的一端、第十六电容C5的正端接第一稳压器VR1的输出端并作为第一电源模块的输出端,输出+15V电源;第十四电容C3的另一端、第十五电容C4的另一端、第十六C5电容的负端均接地;第二电源模块包括第二十五电阻R12、第二十六电阻R13、第二十七电阻R14、第十七电容C6、第十八电容C7、第十九电容C8、第二稳压器VR2;第十七电容C6的一端、第二稳压器VR2的输入端接第一电源模块的输出端,并作为第二电源模块的输入端;第十七电容C6的另一端、第二稳压器VR2的接地端、第十八电容C7的一端、第二十六电阻R13的一端均接地;第十八电容C7的另一端、第二十五电阻R12的一端接第二稳压器VR2的输出端并作为第二电源模块的+5V电压输出端;第二十五电阻R12的另一端、第二十七电阻R14的一端接第十九电容C8的一端并作为第二电源模块的+4V电压输出端;第二十六电阻R13的另一端接第二十七电阻R14的另一端;第十九电容C8的另一端接地;所述参考电压模块包括第二十八电阻R55、第二十九电阻R56、第三十电阻R57、第三十一电阻R58、第三十二电阻R59、第三十三电阻R60、第三十四电阻R61、第三十五电阻R62、第二十电容C28、第二十一电容C29、第二十二电容C30、第二十三电容C31、第四运算放大器U2C、第五运算放大器U2D;第二十九电阻R56的一端、第三十电阻R57的一端、第三十一电阻R58的一端接第二电源模块的+4V电压输出端,并作为电压参考模块的输入端;第二十电容C28的一端、第二十八电阻R55的一端接第四运算放大器U2C的负向输入端;第二十九电阻R56的另一端、第二十一电容C29的一端接第4运算放大器的正向输入端,第二十一电容C29的另一端接地;第二十电容C28的另一端、第二十八电阻R55的另一端、第三十四电阻R61的一端接第四运算放大器U2C的输出端;第三十四电阻R61的另一端为采用48V大功率电池时的参考电压模块输出端;第三十电阻R57的另一端、第三十一电阻R58的另一端、第二十二电容C30的一端接第五运算放大器U2D正向输入端;第二十二电容C30的另一端、第三十二电阻R59的一端均接地;第三十二电阻R59的另一端、第三十三电阻R60的一端、第二十三电容C31的一端接第五运算放大器U2D的负向输入端;第三十三电阻R60的另一端、第二十三电容C31的另一端、第三十五电阻R62的一端接第五运算放大器的输出端;第三十五电阻R62的另一端为采用96V大功率电池时的参考电压模块输出端;所述的A/D转换模块包括第三十六电阻R49、第二十四电容C21、A/D转换芯片U1;第二十四电容C21的一端接+5V电源,第二十四电容C21的另一端、第三十六电阻R49的一端接A/D转换芯片U1的第1脚;A/D转换芯片U1的第3脚为A/D转换模块的输出端,A/D转换芯片U1的第10脚接地,A/D转换芯片U1的第20脚接+5V电压源,A/D转换芯片U1的第13脚接电压信号处理模块的输出端,A/D转换芯片U1的第12脚接电流信号处理模块的输出端;所述的A/D转换芯片U1型号为STC12C5604AD;所述的差分处理模块包括第三十七电阻R50、第三十八电阻R51、第三十九电阻R52、第四十电阻R53、第四十一电阻R54、第二十五电容C27、第五三极管D2、第六三极管D3、第六运算放大器U3C、第七运算放大器U3D;第三十七电阻R50的一端接+5V电压源,第三十七电阻R50的另一端、第二十五电容C27的一端、第三十八电阻R51的一端、第五三极管D2的M极、第六三极管D3的M极、第七运算放大器U3D的负向输入端接第六运算放大器U3C的正向输入端;第三十八电阻R51的另一端、第二十五电容C27的另一端均接地;第三十九电阻R52的一端接A/D转换模块的输出端,并作为差分处理模块的信号输入端;第三十九电阻R52的另一端、第五三极管D2的P极、第五三极管D2的N极、第六三极管D3的P极、第六三极管D3的N极、第七运算放大器U3D的正向输入端接第六运算放大器U2C的负向输入端;第六运算放大器U3C的输出端接第四十电阻R53的一端,第四十电阻R53的另一端为差分处理模块的第一信号输出端;第七运算放大器U3D的输出端接第四十一电阻R54一端,第四十电阻R54的另一端为差分处理模块的第二信号输出端。
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