一種適用於主動配電網的電壓採集裝置製造方法
2023-06-12 23:49:21
一種適用於主動配電網的電壓採集裝置製造方法
【專利摘要】一種適用於主動配電網的電壓採集裝置，該電壓採集裝置包含電池組，該電池組包含若干串聯的單體電池，由單體電池與單體電池間的串聯而產生連接阻抗，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的電壓採集晶片，該電壓採集晶片採集電池組中每個單體電池的電壓，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的隔離阻抗檢測電路，該隔離阻抗檢測電路採集電池組中單體電池之間的連接阻抗的接觸阻抗電壓，該電壓採集裝置還包含連接電壓採集晶片和隔離阻抗檢測電路的微處理器。本發明不管是在靜置的過程中還是在充放電的過程中，都能夠精確的對電池組中各個單體電池的電壓進行採集，提高了對單體電池性能判斷的準確性。
【專利說明】—種適用於主動配電網的電壓採集裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種適用於主動配電網的電壓採集裝置。
【背景技術】
[0002]儲能電站電池電壓的準確採集是控制電池充放電、提高電池性能的關鍵因素之一。現有電池電壓採集電路對電壓的採集僅僅在電池系統靜置時可以非常準確的採集，但是對於正在做充放電的電池系統來說，由於單體電池與單體電池間的連接端子連接不穩定，容易形成一定的接觸阻抗，使儲能電站的電池管理系統無法取得準確的數據而不能有效地控制電池的工作。
【發明內容】
[0003]本發明提供的一種適用於主動配電網的電壓採集裝置，不管是在靜置的過程中還是在充放電的過程中，都能夠精確的對電池組中各個單體電池的電壓進行採集，提高了對單體電池性能判斷的準確性。
[0004]為了達到上述目的，本發明提供一種適用於主動配電網的電壓採集裝置，該電壓採集裝置包含電池組，該電池組包含若干串聯的單體電池，由單體電池與單體電池間的串聯而產生連接阻抗，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的的電壓採集晶片，該電壓採集晶片採集電池組中每個單體電池的電壓，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的隔離阻抗檢測電路,該隔離阻抗檢測電路採集電池組中單體電池之間的連接阻抗的接觸阻抗電壓，該電壓採集裝置還包含連接電壓採集晶片和隔離阻抗檢測電路的微處理器。
[0005]所述的微處理器通過A/D轉換電路連接隔離阻抗檢測電路，該微處理器通過隔離通訊電路和通訊隔離變壓器連接電壓採集晶片。
[0006]所述的隔離阻抗檢測電路為差分輸入，該隔離阻抗檢測電路包含電路連接的磁隔離運算放大器和低通濾波器。
[0007]所述的電壓採集晶片與隔離通訊電路之間為SPI通訊連接；隔離通訊電路與微處理器之間為CAN通訊連接；A/D轉換電路與微處理器之間為SPI通訊連接。
[0008]本發明很好的解決了在充放電的過程中，由於單體電池之間存在著連接阻抗而造城的電壓採集不準確的問題，提高了電池管理系統對於單體電池的電壓採集的要求和性能判斷的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明提供的一種適用於主動配電網的電壓採集裝置的電路圖；
圖2是本發明的隔離阻抗檢測電路的電路圖。
【具體實施方式】[0010]以下根據圖1和圖2，具體說明本發明的較佳實施例。
[0011]如圖1所示，本發明提供一種適用於主動配電網的電壓採集裝置，該電壓採集裝置包含電池組100，該電池組100包含若干串聯的單體電池，由單體電池與單體電池間的串聯而產生連接阻抗103，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組100的電壓採集晶片101，該電壓採集晶片101採集電池組100中每個單體電池的電壓，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的100的隔離阻抗檢測電路104，該隔離阻抗檢測電路104採集電池組100中單體電池之間的連接阻抗103的接觸阻抗電壓。
[0012]所述的電壓採集裝置還包含微處理器106，該微處理器106通過A/D轉換電路105連接隔離阻抗檢測電路104，該微處理器106通過隔離通訊電路102和通訊隔離變壓器107連接電壓採集晶片101。
[0013]所述的電壓採集晶片101內置A/D轉換器和電壓採集電路，本實施例中，該電壓採集晶片101的型號為AD7280A。
[0014]如圖2所示，所述的隔離阻抗檢測電路104為差分輸入，該隔離阻抗檢測電路104包含電路連接的磁隔離運算放大器1041和低通濾波器1042。
[0015]本實施例中，所述的微處理器106的型號為MSP430F135。
[0016]所述的通訊隔離變壓器107為磁隔離變壓器。
[0017]所述的電壓採集晶片101與隔離通訊電路102之間為SPI通訊連接；隔離通訊電路102與微處理器106之間為CAN通訊連接；A/D轉換電路105與微處理器106之間為SPI通訊連接。
[0018]以測量電位最低的那一節單體電池為例，通過電壓採集晶片101採集單體電池兩端的電壓，電壓採集晶片101內部在對電壓數據做完AD (模數)轉換後，通過通訊隔離變壓器107輸出給隔離通訊電路102，並最終傳遞給微處理器106分析處理後得到電壓Ul ;同樣，隔離阻抗檢測電路104對採集的單體電池之間的接觸阻抗電壓進行阻抗匹配、低通濾波以及隔離放大之後，經過A/D轉換電路105，最終傳遞給微處理器106分析處理後得到電壓值U2，二者的差值設為電壓U3=U1-U2，即最終單體電池兩端的實際電壓。
[0019]當電池組處於靜置狀態時，單體電池間的連接阻抗上流過的電流為零，得到單體電池間的連接阻抗的電壓U2=0，最終單體電池兩端的實際電壓U3幾乎等於由電壓採集晶片檢測到的電壓U1。
[0020]當電池組處於工作狀態，充電或者放電時，單體電池間的連接阻抗上流過的電流不為零，得到單體電池間的連接阻抗的電壓U2幸0，最終單體電池兩端的實際電壓U3=U1-U20
[0021 ] 而不管電池系統處於靜置狀態還是處於充放電狀態，均可以滿足實際電池兩端電壓 U3=U1-U2。
[0022]對於第二節電池、第三節電池的計算方法以此類推就可以得到各個單體電池最終的端電壓了。
[0023]本發明可以有效的除去由於單體電池之間的連接產生的接觸阻抗所帶來的單體電壓的採集差異，對提高了電池系統的電壓採集精度的提高以及判斷的準確性。
[0024]儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種適用於主動配電網的電壓採集裝置，其特徵在於，該電壓採集裝置包含電池組(100)，該電池組(100)包含若干串聯的單體電池，由單體電池與單體電池間的串聯而產生連接阻抗(103)，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組的(100)的電壓採集晶片(101)，該電壓採集晶片(101)採集電池組(100)中每個單體電池的電壓，所述的電壓採集裝置還包含電路連接該電池組(100)的隔離阻抗檢測電路(104)，該隔離阻抗檢測電路(104)採集電池組(100)中單體電池之間的連接阻抗(103)的接觸阻抗電壓，該電壓採集裝置還包含連接電壓採集晶片(101)和隔離阻抗檢測電路(104 )的微處理器(106 )。
2.如權利要求1所述的適用於主動配電網的電壓採集裝置，其特徵在於，所述的微處理器(106)通過A/D轉換電路(105)連接隔離阻抗檢測電路(104)，該微處理器(106)通過隔離通訊電路(102)和通訊隔離變壓器(107)連接電壓採集晶片(101)。
3.如權利要求1所述的適用於主動配電網的電壓採集裝置，其特徵在於，所述的隔離阻抗檢測電路(104)為差分輸入，該隔離阻抗檢測電路(104)包含電路連接的磁隔離運算放大器(1041)和低通濾波器(1042 )。
4.如權利要求1-3中任意一個所述的適用於主動配電網的電壓採集裝置，其特徵在於，所述的電壓採集晶片(101)與隔離通訊電路(102)之間為SPI通訊連接；隔離通訊電路(102)與微處理器(106)之間為CAN通訊連接；A/D轉換電路(105)與微處理器(106)之間為SPI通訊連接。
【文檔編號】G01R19/25GK103616558SQ201310609072
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】李波, 張邦玲, 馮毅, 解晶瑩, 安石峰, 王諶, 餘洋, 黃嘉燁 申請人:上海空間電源研究所, 上海動力儲能電池系統工程技術有限公司