CN104483536A - 一种多点检测直流电压的装置和方法 - Google Patents
一种多点检测直流电压的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104483536A CN104483536A CN201410854630.5A CN201410854630A CN104483536A CN 104483536 A CN104483536 A CN 104483536A CN 201410854630 A CN201410854630 A CN 201410854630A CN 104483536 A CN104483536 A CN 104483536A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- module
- transformer
- detects
- multiple spot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多点检测直流电压的装置和方法，装置包括恒流源模块、消磁模块、检测模块、多点采样模块和选路模块，恒流源模块定时向多点采样模块注入稳定的电流，消磁模块定时对多点采样模块进行消磁，多点采样模块设置多个变压器，变压器的初级连接检测模块，变压器的次级连接直流负载，检测模块检测变压器初级绕组电压，根据变压器初级绕组和次级绕组的关系确定直流负载的电压，选路模块通过开关控制变压器初级绕组的通断。本发明通过选路器件控制多个电压检测电路的通断，而直流负载和电压检测电路又通过变压器进行隔离，所有的电路控制部分都位于变压器的初级，使直流负载不会受初级信号的影响，实现了高精度、低成本的多点直流电压检测。
Description
技术领域
本发明涉及直流电压检测技术领域，具体涉及一种多点检测直流电压的装置和方法。
背景技术
蓄电池由于其储能特性，目前已广泛用于汽车、不间断电源系统(UPS)、应急电源系统(EPS)等供电系统中。在外部电能中断时，配备蓄电池的供电系统需要其在此关键时刻给外部提供电能；蓄电池因而成为供电安全的最后保障。然而由于蓄电池为易耗损物品，为保障需要蓄电池供电的关键时刻，蓄电池可正常提供电能；供电系统则需配置电池巡检单元对蓄电池状态进行检测，尽早诊断定位异常蓄电池并及时更换异常蓄电池。电池巡检的关键在于电池电压检测技术。在多电池的电压检测中，由于不同电池的具有不同“地”电平，电压非隔离检测方法难以应用，而现有技术电池巡检的电压隔离检测技术达到的检测精度过低，不能满足供电安全的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种多点检测直流电压的装置和方法，克服现有技术电池巡检的电压隔离检测技术达到的检测精度过低，不能满足供电安全要求的缺陷。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种多点检测直流电压的装置，包括恒流源模块、消磁模块、检测模块、多点采样模块和选路模块，该恒流源模块用于定时向该多点采样模块注入稳定的电流，该消磁模块用于定时对该多点采样模块进行消磁，该多点采样模块用于设置多个变压器，该变压器的初级连接该检测模块，该变压器的次级连接直流负载，该检测模块用于检测该变压器初级绕组电压，根据该变压器初级绕组和次级绕组的关系确定该直流负载的电压，该选路模块用于通过开关控制该变压器初级绕组的通断。
根据本发明的实施例，该消磁模块包括串联的开关元件和耗能元件。
根据本发明的实施例，该恒流源模块包括电压比较器，该电压比较器的输出端连接场效应管，该电压比较器的输入端连接电压分配电阻，该电压分配电阻连接开关元件。
根据本发明的实施例，该选路模块设为多选一控制器件。
根据本发明的实施例，该检测模块包括模数转换器件。
根据本发明的实施例，该直流负载包括电池，在该变压器和该电池之间设置有单向导通元件。
一种多点检测直流电压的方法，包括步骤：
A1、设置多个变压器，每个该变压器的次级连接被检测的直流负载；
A2、每个该变压器的初级连接同一恒流源、消磁电路和检测电路；
A3、选通需检测电压的一路该变压器的初级绕组；
A4、按照一定的逻辑时序向该变压器的初级绕组注入电流，对该初级绕组的电压进行检测以及对该变压器进行消磁；
A5、根据该变压器初级绕组和次级绕组的关系确定该直流负载的电压；
A6、重复步骤A3、A4、A5。
根据本发明的实施例，该恒流源、该消磁电路和该检测电路各设置有开关元件以实现该逻辑时序。
根据本发明的实施例，通过微处理器、CPLD器件或者FPGA器件选通该变压器的初级绕组。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明通过选路器件控制多个电压检测电路的通断，而直流负载和电压检测电路又通过变压器进行隔离，所有的电路控制部分都位于变压器的初级，使直流负载不会受初级信号的影响，实现了高精度、低成本的多点直流电压检测。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明多点检测直流电压的装置模块图；
图2为本发明多点采样模块实施例电路图；
图3为本发明多选一控制电路示意图；
图4为本发明多点检测直流电压的方法电路示意图；
图5为本发明多点检测直流电压的方法控制逻辑时序。
具体实施方式
如图1所示，本发明多点检测直流电压的装置包括恒流源模块、消磁模块、检测模块、多点采样模块和选路模块，恒流源模块定时向多点采样模块注入稳定的电流，消磁模块定时对多点采样模块进行消磁，多点采样模块设置多个变压器，变压器的初级连接检测模块，变压器的次级连接直流负载，检测模块检测变压器初级绕组电压，根据变压器初级绕组和次级绕组的关系确定直流负载的电压，选路模块通过开关控制变压器初级绕组的通断。根据本发明的实施例，消磁模块包括串联的开关元件和耗能元件。恒流源模块包括电压比较器，电压比较器的输出端连接场效应管，电压比较器的输入端连接电压分配电阻，电压分配电阻连接开关元件。选路模块设为多选一控制器件。检测模块包括模数转换器件。直流负载包括电池，在变压器和电池之间设置有单向导通元件。
如图2所示，本发明具体实施方案包括变压器检测部分1、变压器消磁部分2、恒流源部分3和电压采样部分4，其中变压器消磁部分2、恒流源部分3和电压采样部分4为共用部分。变压器检测部分1由多个相同变压器检测子单元部分(单元11、单元12、…单元1n)组成。通过变压器检测子单元部分1i的开关器件Q0i选择是否检测本节点的直流电压，同一时刻只能检测单个节点直流电压。
检测第i个节点直流电压时：
1、将变压器检测子单元部分1i的场效应管Q0i打开，同时关断其他所有变压器检测子单元部分1x的场效应管Q0x。
2、Q1、Q2、采样时刻分别对应图5中的K1、K2、TS，并按照该逻辑关系检测选定节点的直流电压。
当恒流源部分3中的Q1导通(对应图4中的K1)时，恒流源部分3将往变压器检测子单元部分1i的变压器T0i的Np绕组注入电流I1(其大小为)，变压器T0i的Ns绕组产生电流Is正向经过D0i注入被测直流负载B0i；此时变压器T0i的Ns绕组电压为Vb+Vd(Vb为被测直流电压，Vd为二极管正向导通电压)，则变压器T0i的Np绕组电压为由于二极管导通压降为常数，由变压器T0i的Np绕组电压可计算出被测直流电压信号的电压值。此时，启动电压采样部分4的U41(模数转换器)采集Np绕组的电压，可获得Np绕组电压对应的数字量，根据变压器初级绕组和次级绕组的关系计算得到第i节点的被测直流电压值。3、关断变压器检测子单元部分1i的场效应管Q0i，为检测其他节点直流电压做准备。
如图3所示，A5、A4、A3、A2、A1、A0为微处理器输出的控制信号，选取对应的开关管Q0i导通，其余关闭。当A5A4A3A2A1A0＝’000000’时，开关管Q01导通，其余关断；当A5A4A3A2A1A0＝’000001’时，开关管Q02导通，其余关断；以此类推，当A5A4A3A2A1A0＝(i-1)时，开关管Q0i导通，其余关断。需要更多检测通道，可根据图3的电路进行扩展。场效应管Q0i的控制信号也可由微处理器的数字IO端口直接控制，或者通过CPLD、FPGA等直接实现多选一功能。
如图4和图5所示，本发明多点检测直流电压的方法，包括步骤：
A1、设置多个变压器，每个变压器的次级连接被检测的直流负载；
A2、每个变压器的初级连接同一恒流源、消磁电路和检测电路；
A3、选通需检测电压的一路变压器的初级绕组；
A4、按照一定的逻辑时序向变压器的初级绕组注入电流，对初级绕组的电压进行检测以及对变压器进行消磁；
A5、根据变压器初级绕组和次级绕组的关系确定直流负载的电压；
A6、重复步骤A3、A4、A5。
根据本发明的实施例，恒流源、消磁电路和检测电路各设置有开关元件以实现该逻辑时序。通过微处理器、CPLD器件或者FPGA器件选通变压器的初级绕组。
如图4所示，本发明在变压器检测部分1设置有开关器件K0i，形成变压器检测部分1i，每个1i分别隔离检测不同点直流电压，变压器消磁部分2、恒流源部分3、电压采样部分4为共用部分。当需要检测第1点直流电压时：开通K01，同时关断所有其他变压器检测部分1x的开关K0x，可获得第1点的直流电压值。其他点直流电压检测类似，当需要检测第i点直流电压时：开通K0i，同时关断所有其他变压器检测部分1x的开关K0x，可获得第i点的直流电压值。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (9)
1. 一种多点检测直流电压的装置，其特征在于：包括恒流源模块、消磁模块、检测模块、多点采样模块和选路模块，所述恒流源模块用于定时向所述多点采样模块注入稳定的电流，所述消磁模块用于定时对所述多点采样模块进行消磁，所述多点采样模块用于设置多个变压器，所述变压器的初级连接所述检测模块，所述变压器的次级连接直流负载，所述检测模块用于检测所述变压器初级绕组电压，根据所述变压器初级绕组和次级绕组的关系确定所述直流负载的电压，所述选路模块用于通过开关控制所述变压器初级绕组的通断。
2.根据权利要求1所述的多点检测直流电压的装置，其特征在于：所述消磁模块包括串联的开关元件和耗能元件。
3.根据权利要求1所述的多点检测直流电压的装置，其特征在于：所述恒流源模块包括电压比较器，所述电压比较器的输出端连接场效应管，所述电压比较器的输入端连接电压分配电阻，所述电压分配电阻连接开关元件。
4.根据权利要求1所述的多点检测直流电压的装置，其特征在于：所述选路模块设为多选一控制器件。
5.根据权利要求1所述的多点检测直流电压的装置，其特征在于：所述检测模块包括模数转换器件。
6.根据权利要求1所述的多点检测直流电压的装置，其特征在于：所述直流负载包括电池，在所述变压器和所述电池之间设置有单向导通元件。
7.一种多点检测直流电压的方法，其特征在于，包括步骤：
A1、设置多个变压器，每个所述变压器的次级连接被检测的直流负载；
A2、每个所述变压器的初级连接同一恒流源、消磁电路和检测电路；
A3、选通需检测电压的一路所述变压器的初级绕组；
A4、按照一定的逻辑时序向所述变压器的初级绕组注入电流，对所述初级绕组的电压进行检测以及对所述变压器进行消磁；
A5、根据所述变压器初级绕组和次级绕组的关系确定所述直流负载的电压；
A6、重复步骤A3、A4、A5。
8.根据权利要求7所述的多点检测直流电压的方法，其特征在于：所述恒流源、所述消磁电路和所述检测电路各设置有开关元件以实现所述逻辑时序。
9.根据权利要求7所述的多点检测直流电压的方法，其特征在于：通过微处理器、CPLD器件或者FPGA器件选通所述变压器的初级绕组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410854630.5A CN104483536A (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种多点检测直流电压的装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410854630.5A CN104483536A (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种多点检测直流电压的装置和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104483536A true CN104483536A (zh) | 2015-04-01 |
Family
ID=52758101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410854630.5A Pending CN104483536A (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种多点检测直流电压的装置和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104483536A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109085409A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-25 | 广州市竣达智能软件技术有限公司 | 一种直流电压测量装置 |
| CN115420940A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-02 | 山东恒美电子科技有限公司 | 一种多用途的直流信号检测系统 |
| US12007417B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-06-11 | Signify Holding B.V. | Voltage sensing circuit and method |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1402269A (zh) * | 2001-08-29 | 2003-03-12 | 神基科技股份有限公司 | 变压器电路 |
| US20090190376A1 (en) * | 2006-01-12 | 2009-07-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Voltage detection device and voltage detection method |
| CN101499727A (zh) * | 2008-01-30 | 2009-08-05 | 林青云 | 能量输出控制方法和电路 |
| US20100149458A1 (en) * | 2008-06-05 | 2010-06-17 | Rohm Co., Ltd. | Inverter apparatus |
| CN102185354A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-09-14 | 无锡东南车辆科技有限公司 | 一种用于电动自行车的锂电池组智能充放电管理控制系统 |
| CN102288916A (zh) * | 2007-03-13 | 2011-12-21 | 凌特公司 | 用于测量电源电压的方法和装置 |
| CN202111486U (zh) * | 2011-05-12 | 2012-01-11 | 无锡东南车辆科技有限公司 | 用于电动自行车的锂电池组智能充放电管理控制系统 |
| CN102946199A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-27 | 联合汽车电子有限公司 | 直流隔离降压变换器及其母线电压检测电路 |
| CN102969770A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-03-13 | 上海赛特康新能源科技有限公司 | 智能巡检装置的电池管理系统 |
| CN103414348A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-27 | 杭州可靠性仪器厂 | 高频pwm技术双向dc/dc能量交换电路 |
-
2014
- 2014-12-31 CN CN201410854630.5A patent/CN104483536A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1402269A (zh) * | 2001-08-29 | 2003-03-12 | 神基科技股份有限公司 | 变压器电路 |
| US20090190376A1 (en) * | 2006-01-12 | 2009-07-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Voltage detection device and voltage detection method |
| CN102288916A (zh) * | 2007-03-13 | 2011-12-21 | 凌特公司 | 用于测量电源电压的方法和装置 |
| CN101499727A (zh) * | 2008-01-30 | 2009-08-05 | 林青云 | 能量输出控制方法和电路 |
| US20100149458A1 (en) * | 2008-06-05 | 2010-06-17 | Rohm Co., Ltd. | Inverter apparatus |
| CN102185354A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-09-14 | 无锡东南车辆科技有限公司 | 一种用于电动自行车的锂电池组智能充放电管理控制系统 |
| CN202111486U (zh) * | 2011-05-12 | 2012-01-11 | 无锡东南车辆科技有限公司 | 用于电动自行车的锂电池组智能充放电管理控制系统 |
| CN102946199A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-27 | 联合汽车电子有限公司 | 直流隔离降压变换器及其母线电压检测电路 |
| CN102969770A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-03-13 | 上海赛特康新能源科技有限公司 | 智能巡检装置的电池管理系统 |
| CN103414348A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-27 | 杭州可靠性仪器厂 | 高频pwm技术双向dc/dc能量交换电路 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109085409A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-25 | 广州市竣达智能软件技术有限公司 | 一种直流电压测量装置 |
| CN109085409B (zh) * | 2018-08-30 | 2024-06-07 | 广州市竣达智能软件技术有限公司 | 一种直流电压测量装置 |
| US12007417B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-06-11 | Signify Holding B.V. | Voltage sensing circuit and method |
| CN115420940A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-02 | 山东恒美电子科技有限公司 | 一种多用途的直流信号检测系统 |
| CN115420940B (zh) * | 2022-11-04 | 2023-03-03 | 山东恒美电子科技有限公司 | 一种多用途的直流信号检测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2891577B1 (en) | Method and apparatus to detect leakage current between power sources | |
| US9696380B2 (en) | Relay control system and method for controlling same | |
| US10309841B2 (en) | Temperature detecting apparatus | |
| CN102355044A (zh) | 一种双余度航空电源及其供电方式 | |
| US9667073B2 (en) | Controlling polarity in an active balancing system for a battery | |
| US20140176148A1 (en) | Voltage detecting device for assembled battery | |
| CN105510759B (zh) | 漏电检测设备及其检测方法 | |
| JP2013092396A (ja) | 漏電検出装置 | |
| JP2014137272A (ja) | 電圧監視装置 | |
| US9859809B2 (en) | Power conversion device | |
| CN105391162A (zh) | 无人机不间断供电系统 | |
| US20170232861A1 (en) | In-vehicle dc-dc converter | |
| CN104483536A (zh) | 一种多点检测直流电压的装置和方法 | |
| US20180019599A1 (en) | General Control Circuit for Active Balance | |
| CN103995167A (zh) | 电池电压检测电路 | |
| US20240243590A1 (en) | Pre-Charging and Connecting an Energy Storage System | |
| US10511161B2 (en) | Diagnostic system for a DC-DC voltage converter | |
| KR102350085B1 (ko) | 배터리 관리 시스템 | |
| US8233582B2 (en) | High dynamic range coulomb counter which simultaneously monitors multiple sense resistors | |
| US20150234420A1 (en) | Clock Switching Circuit | |
| CN106841966B (zh) | 一种电动车控制器的开关管故障检测的方法和系统 | |
| JP2016090366A (ja) | 異常検出回路 | |
| CN110824377A (zh) | 一种开关电源的检测电路 | |
| CN205017040U (zh) | 光伏储能逆变器辅助电源系统 | |
| JP6658381B2 (ja) | 漏電判定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160111 Address after: 523577, No. 115, No. four, No. seven, Zhangcha Road, Chancheng District, Guangdong, Foshan Province, China, two to the third floor Applicant after: Foshan Burke New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 523500 Guangdong city in Dongguan Province town of Tangxia City Keyuan Information Industry Park Applicant before: LEKE TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150401 |