CN220604760U - 一种并机电池电压监测电路及移动储能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，主要提供一种并机电池电压监测电路及移动储能电源，并机电池电压监测电路包括至少两个电压监测子电路；至少两个电压监测子电路的输入端与至少两个电池包对应连接，至少两个电压监测子电路的控制端均与控制器的使能端连接，至少两个电压监测子电路的输出端分别与控制器的采样端连接，其中，至少两个电池包串联；至少两个电压监测子电路用于接收控制器的使能端输出的控制信号，并根据控制信号处于导通状态，以使控制器的采样端基于导通后的电压监测子电路监测对应电池包的实时电池电压。基于此，即可通过控制信号来实时监测并机电池包的实时电压，且基于控制信号来监测电池包的实时电压，提高了电路的稳定性。

Description

一种并机电池电压监测电路及移动储能电源

【技术领域】

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种并机电池电压监测电路及移动储能电源。

【背景技术】

随着新能源大力发展，以大电池为核心能源的应用工具愈发普及。如户外移动储能电源需要多节电池串联来提供足够高的电压与容量以满足消费者的需求。而为了实时监测电池状态，保证消费者安全，其中监测电路被用于实时监测移动储能式户外电源以及并机的总压(并机：一模一样的电池包)。

如果没有电压监测电路或者电压监测不准确会为消费者带来许多不必要的麻烦，所以为了确保产品的安全与续航，开发精度高、监测准确的BMS板及与之匹配的外围监测电路十分重要。

【实用新型内容】

本实用新型实施例提供了一种并机电池电压监测电路及移动储能电源，旨在解决现有技术中不能实时监测并机电压的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种并机电池电压监测电路，所述并机电池电压监测电路包括至少两个电压监测子电路；

所述至少两个电压监测子电路的输入端与至少两个电池包对应连接，所述至少两个电压监测子电路的控制端均与控制器的使能端连接，所述至少两个电压监测子电路的输出端分别与所述控制器的采样端连接，其中，所述至少两个电池包串联；

所述至少两个电压监测子电路用于接收所述控制器的使能端输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器的采样端基于导通后的电压监测子电路监测对应电池包的实时电池电压。

可选的，所述电压监测子电路包括控制模块和采集模块；

所述控制模块的控制端与所述控制器的使能端连接，所述控制模块的第一端分别与所述采集模块的控制端、电池包连接，所述采集模块的第一端与所述电池包连接，所述采集模块的第二端与所述控制器的采样端连接，所述控制模块的第二端与所述采集模块的第三端均用于接地；

所述控制模块用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述采集模块导通，以使所述控制器的采样端基于所述采集模块监测所述电池包的实时电池电压。

可选的，所述控制模块包括第一控制单元和第一分压单元；

所述第一控制单元的控制端与所述控制器的使能端连接，所述第一控制单元的第一端与所述第一分压单元的第三端连接，所述第一控制单元的第二端用于接地，所述第一分压单元的第一端与电池包连接，所述第一分压单元的第二端与所述采集模块的控制端连接。

可选的，所述第一控制单元包括开关管Q1、电阻R1和电阻R2；

所述开关管Q1的控制端通过所述电阻R1与所述控制器的使能端连接，所述开关管Q1的第一端与所述第一分压单元的第三端连接，所述开关管Q1的第二端用于接地，所述电阻R2分别与所述开关管Q1的控制端和所述开关管Q1的第二端连接。

可选的，所述第一分压单元包括电阻R3和电阻R4；

所述电阻R3的第一端与所述电池包连接，所述电阻R3的第二端分别与所述采集模块的控制端和所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端与所述开关管Q1的第一端连接。

可选的，所述采集模块包括第二控制单元和第二分压单元；

所述第二控制单元的控制端与所述控制模块的第一端连接，所述第二控制单元的第一端与所述电池包连接，所述第二控制模块的第二端与所述第二分压单元的第一端连接，所述第二分压单元的第二端与所述控制器的采样端连接，所述第二分压单元的第三端用于接地。

可选的，所述第二控制单元为开关管Q2；

所述开关管Q2的控制端与所述控制模块的第一端连接，所述开关管Q2的第一端与所述电池包连接，所述开关管Q2的第二端与所述第二分压单元的第一端连接。

可选的，所述第二分压单元包括电阻R5、电阻R6和电阻R7；

所述电阻R5的第一端与所述开关管Q2的第二端连接，所述电阻R5的第二端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端分别与所述控制器的采样端和所述电阻R7的第一端连接，所述电阻R7的第二端接地。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种移动储能电源，所述移动储能电源包括：

至少两个电池包，其中，所述至少两个电池包串联；

控制器，以及

如上所述的并机电池电压监测电路。

区别于相关技术的情况，本实用新型提供一种并机电池电压监测电路及移动储能电源，所述并机电池电压监测电路包括至少两个电压监测子电路；所述至少两个电压监测子电路的输入端与至少两个电池包对应连接，所述至少两个电压监测子电路的控制端均与控制器的使能端连接，所述至少两个电压监测子电路的输出端分别与所述控制器的采样端连接，其中，所述至少两个电池包串联；所述至少两个电压监测子电路用于接收所述控制器的使能端输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器的采样端基于导通后的电压监测子电路监测对应电池包的实时电池电压。基于此，即可通过控制信号来实时监测并机电池包的实时电压，且基于所述控制信号来监测电池包的实时电压，提高了电路的稳定性。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种移动储能电源的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的控制器的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种并机电压监测电路的结构框图；

图4是本实用新型实施例提供的并机电池电压监测电路的电路图；

图5是本实用新型另一实施例提供的一种电压监测子电路的电路图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互组合，均在本实用新型的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块的划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置示意图中的模块划分。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种移动储能电源的结构框图，如图1所示，所述移动储能电源100包括至少两个电池包10、控制器20和并机电池电压监测电路30。所述至少两个电池包10串联，所述并机电池电压监测电路30分别与所述控制器20和所述至少两个电池包10连接，所述并机电池电压监测电路30用于接收所述控制器20输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器20通过所述并机电池电压监测电路30监测所述至少两个电池包10的实时电池电压。基于此，即可实时监测移动储能电源100的并机电压，且根据所述控制信号来控制所述并机电池电压监测电路30的动作，提高了电压监测的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，所述控制器20为MCU芯片，所述MCU芯片的型号为BAT32G139GK64FB，所述MCU芯片的第130引脚为所述控制器20的使能端，所述MCU芯片的第22脚和第23为所述控制器20的采样端。可选的，所述控制器20也可以是其他型号的MCU芯片，在选择所述MCU芯片时，只需要确保I/O口具有模拟输出输入的功能即可。需要说明的是，所述控制器20的采样端与所述电池包10的个数是一一对应的，例如，当所述电池包10的个数为5个时，则所述控制器20上的采样端引脚也有五个。当所述MCU芯片的使能端输出控制信号后，所述并机电池电压监测电路30会根据所述控制信号处于导通状态，此时，所述控制器20的采样端会通过所述并机电池电压监测电路30分别获取对应电池包10的实时电池电压，并对所采集的实时电池电压进行模数转换，以监测五个电池包10的实时电池电压。

在一些实施例中，如图1所示，所述并机电池电压监测电路30包括至少两个电压监测子电路31，所述至少两个电压监测子电路31的输入端与至少两个电池包10对应连接，所述至少两个电压监测子电路31的控制端均与控制器20的使能端连接，所述至少两个电压监测子电路31的输出端分别与所述控制器20的采样端连接；

所述至少两个电压监测子电路31用于接收所述控制器20的使能端输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器20的采样端基于导通后的电压监测子电路31监测对应电池包的实时电池电压。需要说明的是，由于所述至少两个电压监测子电路31的控制端均与所述控制器20的使能端连接，故所述至少两个电压监测子电路31是基于同一个控制信号导通的，当所述控制器20的使能端输出控制信号后，所述至少两个电压监测子电路31均会接收到所述控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，此时，所述控制器20的多个采样端会基于不同的电压监测子电路31获取对应电池包10的电池电压。基于此，即可在多个电池包并机时，分别监测各电池包10的实时电池电压，从而提高移动储能电源100的安全性。其中，所述控制信号为大于预设电压阈值的模拟信号。可选的，所述预设电压阈值为2.6V。

请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种并机电压监测电路的结构框图，如图3所示，所述电压监测子电路31包括控制模块311和采集模块312；所述控制模块311的控制端与所述控制器20的使能端连接，所述控制模块311的第一端分别与所述采集模块312的控制端、电池包10连接，所述采集模块132的第一端与所述电池包20连接，所述采集模块312的第二端与所述控制器20的采样端连接，所述控制模块311的第二端与所述采集模块312的第三端均用于接地；

所述控制模块311用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述采集模块312导通，以使所述控制器20的采样端基于所述采集模块312监测所述电池包10的实时电池电压。

在一些实施例中，如图3所示，所述控制模块311包括第一控制单元3111和第一分压单元3112；所述采集模块312包括第二控制单元3121和第二分压单元3122；

所述第一控制单元3111的控制端与所述控制器20的使能端连接，所述第一控制单元3111的第一端与所述第一分压单元3112的第三端连接，所述第一控制单元3111的第二端用于接地，所述第一分压单元3112的第一端与电池包20连接，所述第一分压单元3112的第二端与所述采集模块312的控制端连接；

所述第二控制单元3121的控制端与所述控制模块311的第一端连接，所述第二控制单元3121的第一端与所述电池包10连接，所述第二控制模块3121的第二端与所述第二分压单元3122的第一端连接，所述第二分压单元3122的第二端与所述控制器20的采样端连接，所述第二分压单元3122的第三端用于接地。

具体的，当所述控制器30的使能端输出控制信号后，所述第一控制单元3111根据所述控制信号导通，当所述第一控制单元3111导通后，所述第一分压单元3112通过所述第一控制单元3111与接地端连接，以对所述电池包10的电池电压进行分压。此时，所述第二控制单元3121基于分压后的电池电压处于导通状态，当所述第二控制单元3121导通后，所述第二分压单元3121也会对所述电池电压进行分压，并将分压后的电池电压输入至所述控制器20的采样端，以使所述控制器20的采样端监测所述电池包10的实时电池电压。

请参阅图4，图4是本实用新型实施例提供的并机电池电压监测电路的电路图，如图4所示，所述第一控制单元3111包括开关管Q1、电阻R1和电阻R2；所述第一分压单元3112包括电阻R3和电阻R4；

所述开关管Q1的控制端通过所述电阻R1与所述控制器20的使能端连接，所述开关管Q1的第一端与所述第一分压单元3112的第三端连接，所述开关管Q1的第二端用于接地，所述电阻R2分别与所述开关管Q1的控制端和所述开关管Q1的第二端连接；

所述电阻R3的第一端与所述电池包10连接，所述电阻R3的第二端分别与所述采集模块312的控制端和所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端与所述开关管Q1的第一端连接。

具体的，当所述控制器20的使能端输出控制信号后，所述控制信号通过所述电阻R1输入至所述开关管Q1的控制端，以使所述开关管Q1导通，当所述开关管Q1导通后，所述电阻R2和所述电阻R3对所述电池包10的电池电压进行分压，并基于分压后的电池电压控制所述采集模块312导通，从而使所述控制器20的采样端实时监测所述电池包的电池电压。需要说明的是，所述电阻R2为下拉电阻，所述电阻R2用于当所述控制器20的使能端输入的信号不确定时，将所述开关管Q1的控制端电压钳位至低电平，同时，对所述开关管Q1中的寄生电容放电，从而保护所述开关管Q1。

进一步的，如图4所示，第二控制单元3121为开关管Q2，所述第二分压单元3122包括电阻R5、电阻R6和电阻R7；

所述开关管Q2的控制端与所述控制模块311的第一端连接，所述开关管Q2的第一端与所述电池包10连接，所述开关管Q2的第二端与所述第二分压单元3122的第一端连接；

所述电阻R5的第一端与所述开关管Q2的第二端连接，所述电阻R5的第二端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端分别与所述控制器20的采样端和所述电阻R7的第一端连接，所述电阻R7的第二端接地。

具体的，所述开关管Q2的控制端用于接收所述电阻R2和所述电阻R3分压后的电池电压，并基于分压后的电池电压导通，当所述开关管Q2导通后，所述电池包的电池电压还通过所述电阻R5、电阻R6和电阻R7进行分压，并将分压后的电池电压输入至所述控制器20的采样端，从而使得所述控制器20的采样端能够实时监测所述电池包10的电池电压。

在一些实施例中，如图4所示，所述电压监测子电路31还包括电容C1，所述电容C1分别与所述电阻R7的第一端和接地端连接，所述电容C1用于滤除分压后的电池电压中的噪音，从而提高电池电压监测的精确性。

在一些实施例中，所述电压监测子电路31中的电阻和电容可以是贴片电阻和贴片电容。

在一些实施例中，请参阅图5，图5是本实用新型另一实施例提供的一种电压监测子电路的电路图，如图5所示，所述电压监测子电路31包括两个，当所述控制器20的使能端输出控制信号后，所述控制信号分别经过所述电阻R1和电阻R8输入至所述开关管Q1和开关管Q3，以使所述开关管Q1和所述开关管Q3导通，当所述开关管Q1和开关管Q3导通后，所述电阻R3和电阻R4会对第一电池包10进行分压，以基于分压后的电池电压控制所述开关管Q2导通，并在开关管Q2导通后，通过所述电阻R5、电阻R6和电阻R7对第一电池包10的电池电压进行分压，最后将分压后的第一电池包10的电池电压输入至所述控制器20的采样端。同时，电阻R11和电阻R12也会对第二电池包10进行分压，以基于分压后的电池电压控制开关管Q4到导通，并在开关管Q4导通后，通过电阻R13、电阻R14和电阻R15对第二电池包10的电池电压进行分压，最后将分压后的第二电池包10的电池电压输入至所述控制器20的采样端。基于此，即可通过不同的电压监测子电路监测对应电池包的电池电压，并且，通过控制信号来控制电压监测子电路来监测电路，提高了电压监测的稳定性。

本实用新型提供一种并机电池电压监测电路，该并机电池电压监测电路包括至少两个电压监测子电路；所述至少两个电压监测子电路的输入端与至少两个电池包对应连接，所述至少两个电压监测子电路的控制端均与控制器的使能端连接，所述至少两个电压监测子电路的输出端分别与所述控制器的采样端连接，其中，所述至少两个电池包串联；所述至少两个电压监测子电路用于接收所述控制器的使能端输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器的采样端基于导通后的电压监测子电路监测对应电池包的实时电池电压。基于此，即可通过控制信号来实时监测并机电池包的实时电压，且基于所述控制信号来监测电池包的实时电压，提高了电路的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种并机电池电压监测电路，其特征在于，所述并机电池电压监测电路包括至少两个电压监测子电路；

所述至少两个电压监测子电路的输入端与至少两个电池包对应连接，所述至少两个电压监测子电路的控制端均与控制器的使能端连接，所述至少两个电压监测子电路的输出端分别与所述控制器的采样端连接，其中，所述至少两个电池包串联；

所述至少两个电压监测子电路用于接收所述控制器的使能端输出的控制信号，并根据所述控制信号处于导通状态，以使所述控制器的采样端基于导通后的电压监测子电路监测对应电池包的实时电池电压。

2.根据权利要求1所述的并机电池电压监测电路，其特征在于，所述电压监测子电路包括控制模块和采集模块；

所述控制模块的控制端与所述控制器的使能端连接，所述控制模块的第一端分别与所述采集模块的控制端、电池包连接，所述采集模块的第一端与所述电池包连接，所述采集模块的第二端与所述控制器的采样端连接，所述控制模块的第二端与所述采集模块的第三端均用于接地；

所述控制模块用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述采集模块导通，以使所述控制器的采样端基于所述采集模块监测所述电池包的实时电池电压。

3.根据权利要求2所述的并机电池电压监测电路，其特征在于，所述控制模块包括第一控制单元和第一分压单元；

所述第一控制单元的控制端与所述控制器的使能端连接，所述第一控制单元的第一端与所述第一分压单元的第三端连接，所述第一控制单元的第二端用于接地，所述第一分压单元的第一端与电池包连接，所述第一分压单元的第二端与所述采集模块的控制端连接。

4.根据权利要求3所述并机电池电压监测电路，其特征在于，所述第一控制单元包括开关管Q1、电阻R1和电阻R2；

所述开关管Q1的控制端通过所述电阻R1与所述控制器的使能端连接，所述开关管Q1的第一端与所述第一分压单元的第三端连接，所述开关管Q1的第二端用于接地，所述电阻R2分别与所述开关管Q1的控制端和所述开关管Q1的第二端连接。

5.根据权利要求4所述并机电池电压监测电路，其特征在于，所述第一分压单元包括电阻R3和电阻R4；

所述电阻R3的第一端与所述电池包连接，所述电阻R3的第二端分别与所述采集模块的控制端和所述电阻R4的第一端连接，所述电阻R4的第二端与所述开关管Q1的第一端连接。

6.根据权利要求2所述的并机电池电压监测电路，其特征在于，所述采集模块包括第二控制单元和第二分压单元；

所述第二控制单元的控制端与所述控制模块的第一端连接，所述第二控制单元的第一端与所述电池包连接，所述第二控制单元的第二端与所述第二分压单元的第一端连接，所述第二分压单元的第二端与所述控制器的采样端连接，所述第二分压单元的第三端用于接地。

7.根据权利要求6所述的并机电池电压监测电路，其特征在于，所述第二控制单元为开关管Q2；

所述开关管Q2的控制端与所述控制模块的第一端连接，所述开关管Q2的第一端与所述电池包连接，所述开关管Q2的第二端与所述第二分压单元的第一端连接。

8.根据权利要求7所述的并机电池电压监测电路，其特征在于，所述第二分压单元包括电阻R5、电阻R6和电阻R7；

所述电阻R5的第一端与所述开关管Q2的第二端连接，所述电阻R5的第二端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端分别与所述控制器的采样端和所述电阻R7的第一端连接，所述电阻R7的第二端接地。

9.一种移动储能电源，其特征在于，所述移动储能电源包括：

至少两个电池包，其中，所述至少两个电池包串联；

控制器，以及

如权利要求1-8任一项所述的并机电池电压监测电路。