本技術(shù)涉及燃料電池，具體而言，涉及一種燃料電池或電解池的電壓巡檢系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、燃料電池反應(yīng)堆由幾百片電池串聯(lián)而成，這些電池在運行時可能會出現(xiàn)短路、單片電壓過低、單片電壓過高、單片電壓反向等異常情況。當出現(xiàn)上述異常時需要關(guān)斷燃料電池系統(tǒng)，以確保安全，因此需要實時采集所有單片的電壓。對于燃料電池電壓的采集，現(xiàn)有的技術(shù)方案為：專用采集芯片方案，如使用亞德諾(adi)半導體的ltc6806，每片可以采集36個通道，但采集精度偏低，價格昂貴，靈活性差；離散器件方案，如使用多路復用器作為選通開關(guān)，但此種方案使用的采集模塊數(shù)量過多，電路過于復雜，可靠性低，成本高；使用光耦作為選通開關(guān)，但光耦開通時間較長，且開通時間離散性大，因此易導致整體采集可靠性低且周期長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種燃料電池或電解池的電壓巡檢系統(tǒng)及其方法，解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個問題。

2、具體的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種燃料電池或電解池的電壓巡檢系統(tǒng)，包括：

4、多個采集模塊，每個所述采集模塊均包括模塊選擇電路和多路復選電路，所述模塊選擇電路與所述多路復選電路電連接，且所述多路復選電路與待測電池片電連接，所述模塊選擇電路用于所述采集模塊的模塊選擇，以使所選的所述采集模塊進入工作狀態(tài)，所述多路復選電路用于通道選通后采集數(shù)據(jù)；

5、高共模差分運放模塊，所述高共模差分運放模塊的輸入端分別與每個所述采集模塊的模塊輸出端電連接，所述高共模差分運放模塊用于將所采集通道兩端的選通線上的電勢進行相減，得到選通電勢差值；

6、信號調(diào)理模塊，所述信號調(diào)理模塊的輸入端與所述高共模差分運放模塊的輸出端電連接，所述信號調(diào)理模塊用于對所述高共模差分運放模塊傳輸?shù)乃鲞x通電勢差值進行調(diào)理，得到調(diào)理數(shù)據(jù)；

7、mcu模塊，所述mcu模塊的輸入端與所述信號調(diào)理模塊的輸出端電連接，所述mcu模塊用于對所述信號調(diào)理模塊的所述調(diào)理數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集，并通過隔離的can通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機；

8、隔離電源模塊，每個所述采集模塊分別通過所述隔離電源模塊與外部供電電源電連接，所述隔離電源模塊用于為每個所述采集模塊提供隔離電源。

9、在本技術(shù)的一些實施例中，所述模塊選擇電路包括第一光耦、第二光耦、第三光耦和第四光耦，所述模塊選擇電路通過所述第一光耦和所述第二光耦與所述隔離電源模塊電連接，并通過所述第三光耦和所述第四光耦與所述高共模差分運放模塊電連接。

10、在本技術(shù)的一些實施例中，所述模塊選擇電路還包括mos管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，所述第一光耦的發(fā)射極與所述隔離電源模塊的24v+電源端電連接，所述第一光耦的陽極與所述第一電阻的一端電連接，所述第二光耦的發(fā)射極與所述隔離電源模塊的gnd接地端電連接，所述第二光耦的集電極電連接所述待測電池片的信號bv0，所述第二光耦的陽極與所述第二電阻的一端電連接，所述第三光耦的集電極、所述第四光耦的集電極均與所述高共模差分運放模塊電連接，所述第三光耦的陽極與所述第五電阻的一端電連接，所述第四光耦的陽極與所述第六電阻的一端電連接，所述第一光耦的陰極、所述第二光耦的陰極、所述第三光耦的陰極以及所述第四光耦的陰極均與所述mos管的d極電連接，所述第一電阻的另一端、所述第二電阻的另一端、所述第五電阻的另一端以及所述第六電阻的另一端均分別與供電電壓vcc電連接，所述mos管的g極分別與所述第三電阻的一端、所述第四電阻的一端電連接，所述第四電阻的另一端電連接控制信號a9，所述第三電阻的另一端、所述mos管的s極均接地。

11、在本技術(shù)的一些實施例中，所述mos管為n溝道m(xù)os管。

12、在本技術(shù)的一些實施例中，所述多路復選電路包括第一多路復用器和第二多路復用器，所述第一多路復用器和所述第二多路復用器分別與所述待測電池片的多個信號端電連接，且所述第一多路復用器和所述第二多路復用器均與所述模塊選擇電路電連接，所述多路復選電路通過所述第一多路復用器和所述第二多路復用器進行通道選通后采集數(shù)據(jù)。

13、在本技術(shù)的一些實施例中，所述多路復選電路還包括第一二極管、第二二極管、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻，所述第一二極管的陽極與所述第一光耦的集電極電連接，所述第二二極管的陽極與所述待測電池片的信號bv15電連接，所述第一二極管的陰極、所述第二二極管的陰極均與所述第一多路復用器的vdd引腳和所述第二多路復用器的vdd引腳電連接，所述第十三電阻的一端電連接控制信號a8，所述第十四電阻的一端電連接所述待測電池片的信號bv0，所述第十三電阻的另一端、所述第十四電阻的另一端均與所述第一多路復用器的en引腳和所述第二多路復用器的en引腳電連接，所述第七電阻的一端電連接控制信號a0，所述第七電阻的另一端與所述第一多路復用器的a0引腳電連接，所述第八電阻的一端電連接控制信號a1，所述第八電阻的另一端與所述第一多路復用器的a1引腳電連接，所述第九電阻的一端電連接控制信號a2，所述第九電阻的另一端與所述第一多路復用器的a2引腳電連接，所述第一多路復用器的s1引腳電連接所述待測電池片的信號bv0，所述第一多路復用器的s2引腳電連接所述待測電池片的信號bv2，所述第一多路復用器的s3引腳電連接所述待測電池片的信號bv4，所述第一多路復用器的s4引腳電連接所述待測電池片的信號bv6，所述第一多路復用器的s5引腳電連接所述待測電池片的信號bv8，所述第一多路復用器的s6引腳電連接所述待測電池片的信號bv10，所述第一多路復用器的s7引腳電連接所述待測電池片的信號bv12，所述第一多路復用器的s8引腳電連接所述待測電池片的信號bv14，所述第一多路復用器的vss引腳和gnd引腳相連通，且所述第一多路復用器的vss引腳、gnd引腳電連接所述待測電池片的信號bv0，所述第一多路復用器的d引腳與所述第三光耦的發(fā)射極電連接，所述第十電阻的一端電連接控制信號a3，所述第十電阻的另一端與所述第二多路復用器的a0引腳電連接，所述第十一電阻的一端電連接控制信號a4，所述第十一電阻的另一端與所述第二多路復用器的a1引腳電連接，所述第十二電阻的一端電連接控制信號a5，所述第十二電阻的另一端與所述第二多路復用器的a2引腳電連接，所述第二多路復用器的s1引腳電連接所述待測電池片的信號bv1，所述第二多路復用器的s2引腳電連接所述待測電池片的信號bv3，所述第二多路復用器的s3引腳電連接所述待測電池片的信號bv5，所述第二多路復用器的s4引腳電連接所述待測電池片的信號bv7，所述第二多路復用器的s5引腳電連接所述待測電池片的信號bv9，所述第二多路復用器的s6引腳電連接所述待測電池片的信號bv11，所述第二多路復用器的s7引腳電連接所述待測電池片的信號bv13，所述第二多路復用器的s8引腳電連接所述待測電池片的信號bv15，所述第二多路復用器的vss引腳和gnd引腳相連通，且所述第二多路復用器的vss引腳、gnd引腳電連接所述待測電池片的信號bv0，所述第二多路復用器的d引腳與所述第四光耦的發(fā)射極電連接。

14、在本技術(shù)的一些實施例中，所述高共模差分運放模塊包括差分運算放大器，所述差分運算放大器的正輸入端與所述第三光耦的集電極電連接，所述差分運算放大器的負輸入端與所述第四光耦的集電極電連接。

15、在本技術(shù)的一些實施例中，所述mcu模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述mcu模塊通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集所述信號調(diào)理模塊傳輸?shù)乃稣{(diào)理數(shù)據(jù)。

16、在本技術(shù)的一些實施例中，所述信號調(diào)理模塊包括正向處理電路和反向處理電路，所述正向處理電路分別與所述高共模差分運放模塊、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，且所述反向處理電路分別與所述高共模差分運放模塊、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，所述信號調(diào)理模塊通過所述正向處理電路和所述反向處理電路將選通電勢差值中的負值轉(zhuǎn)變?yōu)檎怠?/p>

17、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種燃料電池或電解池的電壓巡檢方法基于第一方面所述的燃料電池或電解池的電壓巡檢系統(tǒng)，包括：

18、當mcu模塊接收到巡檢指令后，所述mcu模塊向多個采集模塊中的一個發(fā)送控制信號，使所述采集模塊被供電并完成采集信號連接；

19、所述mcu模塊控制所述采集模塊中的多路復選器對待測電池片的待測量通道選通，所述采集模塊對選通后的所述待測量通道進行信號采集，所采集信號依次經(jīng)高共模差分運放模塊、信號調(diào)理模塊傳輸至所述mcu模塊內(nèi)；

20、完成所述待測量通道的信號采集后，打開下一個待測量通道進行信號采集，依次循環(huán)，直至完成所有待測量通道的信號采集。

21、本技術(shù)實施例的有益效果如下：

22、該電壓巡檢系統(tǒng)采用多模塊級聯(lián)方式進行采集，且同時使用光耦與多路復用器，可達到速度與隔離的完美結(jié)合，大大減少了所使用的元器件數(shù)量，降低了成本，提高了可靠性，采集電路的所有通道共用，減少了采集電路在不同通道導致的不同誤差，提高了置信度，同時該電壓巡檢系統(tǒng)極大地提高了采集速度。此外，所有采集模塊共用一個電源，整體功耗較小，進一步降低了單通道采集成本。