[发明专利]一种多节锂电池组电压采样电路

说明书

本发明公开了一种多节锂电池组电压采样电路，n+1个开关SC0‑SCn的一端连接所述n个单体电池，另一端连接所述电阻R1、电阻R2的一端；所述电阻R1另一端通过开关S1A连接运算放大器A1的正输入端，通过开关S2A连接运算放大器A1的负输入端；所述电阻R2另一端通过开关S3A连接运算放大器A1的正输入端，通过开关S4A连接运算放大器A1的负输入端；所述电阻R1另一端和电阻R2另一端分别连接电阻R3一端和电阻R4一端；所述电阻R3的另一端通过开关S1接地；所述电阻R3的另一端通过开关S2连接输出端Vo；所述电阻R4的另一端通过开关S3接地；所述电阻R4的另一端通过开关S4连接输出端Vo；运算放大器A1的输出端连接输出端Vo。该采样电路结构简单、功耗低、占用芯片面积小。

技术领域

本发明属于CMOS工艺集成电路领域，具体涉及一种多节锂电池组电压采样的电路。

背景技术

现如今锂电池级联的应用越来越广泛，如何更有效的保护多节锂电池组一直在不断的研究与改进。而对于多节锂电池组的保护，电池电压采样电路尤为重要，只有更有效和精准的采集到各节电池电压，才能通过处理采集到的电池电压，从而更有效的保护多节锂电池组。

如图1所示为传统的多节锂电池组电池电压采样电路，该采样电路采用了n(n代表电池组的节数)路运算放大器组成的闭环放大电路，分别采样单体电池组对应的每节单体电池电压，并输出代表每节单体电池电压的采样电压Von。采用图1所示的方案对多节锂电池组电压进行采样，使用了n个运算放大器同时工作，导致该采样电路较为复杂，需要更大的芯片面积，消耗更多的功耗。

如图2所示为另一传统的采用分时复用思想的多节锂电池电压采样电路，对于n节电池组，其使用了n个开关SCN1-SCNn一端分别连接每节电池的负向端，n个开关SCN1-SCNn另外一端连接电阻R1的一端，n个开关SCP1-SCPn一端分别连接每节电池的正向端，n个开关SCP1-SCPn另外一端连接电阻R2的一端，电阻R1的另外一端和运算放大器的负向输入端以及电阻R3的一端相连，R3的另外一端连接运算放大器的输出端，电阻R2的另外一端和运算放大器的正向输入端以及电阻R4的一端相连，R4的另外一端连接GND端。其基本工作原理为：每一时刻依次闭合开关SCN1-SCNn和SCP1-SCPn，通过运算放大器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4组成的采样电路，得到每节电池相对于GND的电压，该电压经过后级电路去做进一步处理。该结构在电池组端使用了较多的开关，该开关的存在需要消耗更大的芯片面积。

因此，如何设计一种结构简单、低功耗、消耗更小资源的多节锂电池组电压采样电路一直都是个难点。

发明内容

基于现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单，消耗更少资源的多节锂电池组电压采样电路。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种多节锂电池组电压采样电路，包括n节单体电池和n+1个开关SC0-SCn；还包括开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S1A、开关S2A、开关S3A、开关S4A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及运算放大器A1，所述n+1个开关SC0-SCn的一端连接所述n个单体电池，另一端连接所述电阻R1、电阻R2的一端；所述电阻R1另一端通过开关S1A连接运算放大器A1的正输入端，通过开关S2A连接运算放大器A1的负输入端；所述电阻R2另一端通过开关S3A连接运算放大器A1的正输入端，通过开关S4A连接运算放大器A1的负输入端；所述电阻R1另一端和电阻R2另一端分别连接电阻R3一端和电阻R4一端；所述电阻R3的另一端通过开关S1接地；所述电阻R3的另一端通过开关S2连接输出端Vo；所述电阻R4的另一端通过开关S3接地；所述电阻R4的另一端通过开关S4连接输出端Vo；运算放大器A1的输出端连接输出端Vo。

本发明进一步的改进在于：所述开关SC0一端连接GND和第一节单体电池CELL1的负极，另一端连接节点VA；