一种电平极性转化装置和包括该电平极性转化装置的电压采样装置，该电平极性转化装置包括开关组和控制器，开关组的两输入端给多个可控开关提供两个电平不同的信号并输出该两个电平不同的信号；控制器用于检测第一和第二输入端的电平信号电平高低，根据其高低控制可控开关的开闭以保证从开关组输出的电平信号的电平差值总是为正或负。本发明还提供的电池组电压采样方法包括采集电池组中单体电池电平信号并输入数据处理装置进行模数转换，输入数据处理装置高电平输入端的电平信号总是高于输入低电平输入端的电平信号且两者与采集到的电平信号大小相同。本发明提供的电平极性转化装置、电压采样装置及电压采样方法保证电压采样精度。
1.一种电平极性转化装置，该电平极性转化装置包括开关组（5），所述开关组（5）包括第一输入端（A）、第二输入端（B）、第一输出端（C）、第二输出端（D）和多个可控开关，所述第一输入端（A）和第二输入端（B）分别用于提供两个电平不同的信号，所述两个电平不同的信号分别通过所述多个可控开关中的相应开关而被分别传送到所述第一输出端（C）和第二输出端（D），该电平极性转化装置还包括控制器（6），所述控制器（6）分别与第一输入端（A）、第二输入端（B）和多个可控开关连接，用于检测第一输入端（A）和第二输入端（B）的电平信号，对检测到的电平信号的高低进行比较，根据比较结果控制开关组（5）中所述多个可控开关的开闭，以保证从开关组（5）的第一输出端（C）和第二输出端（D）输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器（6）包括电平信号采集单元、电平信号比较单元和控制单元；所述电平信号采集单元与第一输入端（A）和第二输入端（B）连接，用于检测第一输入端（A）和第二输入端（B）的电平信号，将检测到的电平信号发送至电平信号比较单元；所述电平信号比较单元用于比较所述电平信号的高低，并将比较结果发送至控制单元；所述控制单元与多个可控开关连接，用于根据所述比较结果控制开关组（5）中所述多个可控开关的开闭，以保证从开关组（5）的第一输出端（C）和第二输出端（D）输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个可控开关包括第一开关（1）、第二开关（2）、第三开关（3）和第四开关（4），第一开关（1）和第三开关（3）的输入端与所述开关组（5）的第一输入端（A）相连，第二开关（2）和第四开关（4）与所述开关组（5）的第二输入端（B）相连，第一开关（1）和第四开关（4）的输出端与所述开关组（5）的第一输出端（C）相连，第二开关（2）和第三开关（3）的输出端与所述开关组（5）的第二输出端（D）相连；所述控制单元用于根据所述比较结果控制第一开关（1）和第三开关（3）的开闭及第二开关（2）和第四开关（4）的开闭，以保证从开关组（5）的第一输出端（C）和第二输出端（D）输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个可控开关包括第一开关（1）、第二开关（2）、第三开关（3）和第四开关（4），第一开关（1）与第三开关（3）的输入端与所述开关组（5）的第一输入端（A）相连，第二开关（2）与第四开关（4）与所述开关组（5）的第二输入端（B）相连，第一开关（1）与第四开关（4）的输出端与所述开关组（5）的第一输出端（C）相连，第二开关（2）与第三开关（3）的输出端与所述开关组（5）的第二输出端（D）相连；所述控制器（6）用于检测第一输入端（A）和第二输入端（B）的两个电平不同的信号的电平高低，根据所述电平信号的高低控制第一开关（1）和第三开关（3）的开闭及第二开关（2）和第四开关（4）的开闭，以保证从开关组（5）的第一输出端（C）和第二输出端（D）输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括开关网络控制器（14），用于每次将一节单体电池两端的两个电平不同的信号输入所述第一输入端（A）和第二输入端（B）。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述多个可控开关为二极管、三极管或继电器。
7.一种电压采样装置，该装置包括电平极性转化装置，其特征在于，所述电平极性转化装置为权利要求1-6中任意一项所述的装置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括数据处理装置（10），该数据处理装置（10）具有高电平输入端（11）和低电平输入端（12），所述高电平输入端（11）和低电平输入端（12）分别与所述第一输出端（C）和第二输出端（D）连接，用于将从第一输出端（C）和第二输出端（D）输出的电平信号输入至数据处理装置（10），并且输入高电平输入端（11）的电平信号总是高于输入低电平输入端（12）的电平信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据处理装置（10）为A/D转换器。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，该装置还包括电压保护装置（13），所述电压保护装置（13）并联于第一输入端（A）和第二输入端（B）之间，用于对输入第一输入端（A）和第二输入端（B）之前的电平信号进行暂存并隔断直流电流以保护所述电平极性转化装置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电压保护装置（13）为电容器。
12.一种电池组电压采样方法，该方法包括对电池组中串联连接的每一块单体电池进行电压采样，将采集到的电平信号输入数据处理装置（10）以将模拟电平信号转换为数字电平信号，该数据处理装置（10）具有高电平输入端（11）和低电平输入端（12），其特征在于，输入高电平输入端（11）的电平信号总是高于输入低电平输入端（12）的电平信号，且输入高电平输入端（11）的电平信号和输入低电平输入端（12）的电平信号与采集到的电平信号大小相同；其中，采集电平信号的方法为比较采集到的电平信号的高低，并根据所述比较结果对采集到的电平信号的极性进行保持或反转。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，对电池组中串联连接的每一块单体电池进行电压采样的方法为首先从串联连接的第一节单体电池开始依次对奇数节单体电池进行电压采样，直至最高奇数节单体电池，然后从最高偶数节单体电池开始反向依次对偶数节单体电池进行电压采样，直至最低偶数节电池。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：电压保护步骤，将采集到的电平信号进行暂存并隔断直流电流之后再进行比较。
电平极性转化装置和电压采样装置及电压采样方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电压采样装置，尤其设置一种电平极性转化装置、一种电压采样装置及一种电压采样方法。
背景技术
[0002] 将多个单体电池串联连接成电池组作为电源装置时，要求所有的单体电池均处于正常且均匀的工作状态，因此对电池组中所有单体电池工作电压的检测与监控尤为重要。为了对该电池组的每一块电池的电压进行采样检测，设有电压采样装置。所述电压采样装置采集每一块单体电池的电平信号，并将采集到的电平信号输入到A/D转换器进行模拟信号对数字信号的转换。
[0003] 现有的A/D转换器的输入电压通常要求为正，为了保证每次输入A/D转换器的高电平端的电平信号都高于输入A/D转换器的低电平端的电平信号，设有电平极性转化装置。
[0004] 现有的电平极性转化装置采用加法器提供一个参考电平，以使得采样得到的电平信号加上一个参考电平之后，电平信号之间的电平差值为正，然后再输入A/D转换器。由于加上参考电平使得采样得到的电平全部被抬高，电平信号比原来增大，因此不能保证输出电平极性转化装置的电平信号大小与采样得到的电平信号的大小相同，为了保证电平信号的大小，可以在将采样得到的电平抬高之后再增加一个比例缩小电路，这样会造成通过A/D转换器转换后的电压采样精度降低一半。
发明内容
[0005] 本发明的目的是针对使用现有的电压采样装置采样得到的电压精度不高的问题，提供一种采样得到的电压精度较高的电平极性转化装置、电压采样装置和电压采样方法。
[0006] 本发明提供的电平极性转化装置包括开关组，所述开关组包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、和多个可控开关，所述第一输入端和第二输入端用于给多个可控开关提供两个电平不同的信号，第一输出端和第二输出端用于输出该两个电平不同的信号，该电平极性转化装置还包括控制器，所述控制器分别与第一输入端、第二输入端和可控开关连接，用于检测第一输入端和第二输入端的两个电平不同的信号的电平高低，根据所述电平信号的高低控制开关组中开关的开闭，以保证从开关组的第一输出端和第二输出端输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
[0007] 本发明提供的电压采样装置包括电平极性转化装置，所述电平极性转化装置为本发明提供的电平极性转化装置。
[0008] 本发明提供的电压采样方法包括对电池组中串联连接的每一块单体电池进行电压采样，将采集到的电平信号输入数据处理装置以将模拟电平信号转换为数字电平信号，该数据处理装置具有高电平输入端和低电平输入端，其输入高电平输入端的电平信号总是高于输入低电平输入端的电平信号，且输入高电平输入端的电平信号总是高于输入低电平输入端的电平信号与采集到的电平信号大小相同。
[0009] 本发明提供的电平极性转化装置的控制器通过检测输入开关组的两个电平不同的信号的电平高低并根据所述电平信号的电平高低控制开关组中开关的开闭来保证输出开关组的电平差值总是为正或为负，根据输出电平差值的正或负就可选择与A/D转换器的输入端的连接方向，从而将电平信号输入A/D转换器进行A/D转换，不需要加上任何参考电平造成电平信号大小的改变。本发明提供的电压采样装置包括的上述电平极性转化装置能够保证采样得到的电平信号的大小不变，从而保证采用所述电压采样装置能够保证采样得到的电平信号的大小不变。本发明提供的电压采样方法保证输入A/D转换器的电平信号的极性与A/D转换器的输入端的极性相同，从而不需要加上任何参考电平造成电平信号大小的改变。因此，本发明提供的电平极性转化装置、电压采样装置和电压采样方法能够保证所采集到的电平信号的大小，从而保证了经过A/D转换之后的电压采样精度。
附图说明
[0010] 图1为本发明提供的电平极性转化装置的结构示意图；
[0011] 图2为本发明提供的电平极性转化装置的控制器的结构示意图；
[0012] 图3为本发明提供的电压采样装置的结构示意图；
[0013] 图4为本发明提供的电压采样装置与电池组、开关网络和开关网络控制器的连接示意图；
[0014] 图5为本发明提供的电压采样装置的一种优选实施方式的结构示意图；
[0015] 图6为本发明提供的电压采样方法的一种具体实施方式的流程图；
[0016] 图7为为本发明提供的电压采样方法的一种优选实施方式的流程图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0018] 如图1所示，本发明提供的电平极性转化装置包括开关组5，所述开关组5包括第一输入端A、第二输入端B、第一输出端C、第二输出端D和多个可控开关，所述第一输入端A和第二输入端B用于给多个可控开关提供两个电平不同的信号，第一输出端C和第二输出端D用于输出该两个电平不同的信号，该电平极性转化装置还包括控制器6，所述控制器6分别与第一输入端A、第二输入端B和多个可控开关连接，用于检测第一输入端A和第二输入端B的两个电平不同的信号的电平高低，根据所述电平信号的高低控制开关组5中可控开关的开闭，以保证从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
[0019] 所述开关组5中的可控开关为任意一种具有控制端的开关元件，其开闭可以由电信号进行控制，例如二极管、三极管或继电器。
[0020] 所述多个可控开关为任意有限的多个，如4-20个。如图1所示，以开关数为4个为例，所述开关组5包括第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4，第一开关1与第三开关3的输入端与所述开关组5的第一输入端A相连，第二开关2与第四开关4与所述开关组5的第二输入端B相连，第一开关1与第四开关的输出端与所述开关组5的第一输出端C相连，第二开关2与第三开关3的输出端与所述开关组5的第二输出端D相连。
[0021] 所述控制器6用于控制所述开关组5中开关的开和闭。优选情况下，如图2所示，所述控制器6包括电平信号采集单元、电平信号比较单元和控制单元；所述电平信号采集单元与第一输入端A和第二输入端B连接，用于检测第一输入端A和第二输入端B的电平信号，将检测到的两个电平信号发送至电平信号比较单元；所述电平信号比较单元用于比较所述电平信号的高低，并将比较结果发送至控制单元；所述控制单元与开关组5中的开关连接，用于根据所述比较结果控制开关组5中开关的开闭，以保证从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负。
[0022] 所控制器6的控制单元可以执行使从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正的程序，以开关的数量为4个为例，在第一输入端A的电平信号高于第一输入端B时闭合第一开关1和第二开关2，断开第三开关3和第四开关4，在第一输入端A的电平信号低于第一输入端B时断开第一开关1和第二开关2，闭合第三开关3和第四开关4。所控制器6的控制单元也可以执行与上述相反的，使从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为负控制程序，在第一输入端A的电平信号高于第一输入端B时断开第一开关1和第二开关2，闭合第三开关3和第四开关4，在第一输入端A的电平信号低于第一输入端B时闭合第一开关1和第二开关2，断开第三开关3和第四开关4。
[0023] 当所述控制器6的控制单元执行使从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正，或使从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为负的程序时，所述控制器6的电平信号采集单元采集被接入第一输入端A和第二输入端B的电平信号，并将电平信号发送至电平信号比较单元，电平信号比较单元发送表示第一输入端A处电平较高或较低的电信号至控制单元，所述控制单元接收该电信号，控制第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4的开和闭，所述开闭情况已在上文中做出详细说明，在此不做重复地描述。
[0024] 所述控制器6为任意可以根据程序的指示将两个不同电平的电平信号接入开关组5，并且可以根据程序的指示控制开关组5中开关的开闭的控制器，例如可以为PLC或单片机。
[0025] 所述装置还包括开关网络控制器14，用于每次将一节单体电池两端的两个电平不同的信号输入所述第一输入端A和第二输入端B。
[0026] 所述开关网络控制器14为任意可以根据程序的指示每次将一节单体电池两端的两个电平不同的信号输入第一输入端A和第二输入端B的控制器，例如可以为PLC或单片机。
[0027] 所述电平极性转化装置的控制器6可以与开关网络控制器14整合为一个控制单元，此控制单元可以根据程序的指示实现控制开关组5中开关的开闭以及每次将一节单体电池两端的两个电平不同的信号输入第一输入端A和第二输入端B的功能，所述开关网络控制器14和控制器6也可以单独存在，实现各自的控制功能。
[0028] 图3为本发明提供的电压采样装置的结构示意图。如图3所示，所述电压采样装置包括上述电平极性转化装置，所述电压采样装置还包括数据处理装置10，所述数据处理装置10具有高电平输入端11和低电平输入端12，用于将从第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号输入至数据处理装置10，并且输入高电平输入端11的电平信号总是高于输入低电平输入端12的电平信号。
[0029] 按照本发明提供的采样装置，该装置包括上述的电平极性转化装置和数据处理装置10。所述数据处理装置10为任意可以将模拟电平信号转换为数字电平信号的高精度A/D转换器，优选情况下为具有12位精度的A/D转换器ADS805，可以具有较高的采样速度。
[0030] 图4为本发明提供的电压采样装置与电池组、开关网络和开关网络控制器的连接示意图。如图4所示，所述电池组7由N节单体电池串联连接而成，所述开关网络8包括顺序排列的多个开关9，所述每一节单体电池的正负两端都分别连接一个开关9，则开关9的个数比电池组7中的单体电池个数多1，为N+1个。
[0031] 所述开关9为任意一种具有控制端的开关元件，其开闭可以由电信号进行控制，如二极管、三极管或继电器。
[0032] 所述奇数序号开关9的信号输出端并联成为开关网络8的第一输出端E，所述偶数序号的开关9的信号输出端并联成为开关网络8的第二输出端F，用于输出一节单体电池两端的电平信号。所述开关网络8的第一输出端E与电平极性转化装置的开关组5的第一输入端A连接，开关网络8的第二输出端F与电平极性转化装置开关组5的第二输入端B连接，用于将一节单体电池两端的两个电平不同的信号输入开关组5。
[0033] 所述电压采样装置进行电压采样时，在一个特定时刻，开关网络8中有且仅有一对相邻的开关9被同时闭合，而其他开关9保持断开状态，这样仅有在闭合的相邻两个开关9之间的一节单体电池两端的电平信号被输入到电平极性转化装置的开关组5中，例如当闭合第1个开关9和第2个开关9时，只有第1节单体电池两端的电平信号被接入至开关组5中，从而所述电压采样装置通过按特定顺序闭合N+1个开关9的其中一对相邻开关9而将各个串联连接的单体电池的电平信号接入开关组5中，达到采样的目的。
[0034] 所述开关网络控制器14与开关9连接，用于控制开关9的开闭。所述开关网络控制器14以每次将一节单体电池两端电平信号输入开关组5的第一输入端A和第二输入端B的方式控制开关9的开闭，即在一个特定时刻有且仅有一对相邻的开关9被闭合。
[0035] 优选情况下，所述电压采样装置还可包括电压保护装置13，如图5所示。所述电压保护装置13并联于所述电平极性转化装置的第一输入端A和第二输入端B之间，用于对输入第一输入端A和第二输入端B之前的电平信号进行暂存并隔断直流电流以保护所述电平极性转化装置。
[0036] 所述电压采样装置主要用于对蓄电池，尤其是汽车蓄电池进行采样。由于蓄电池的电量非常大，在采样过程中有可能会因为电量过大而对采样的操作安全以及采样装置造成影响。所述电压保护装置13为具有充电以及隔断直流电流特性的电容器，并联于第一输入端A和第二输入端B之间，在采样过程中隔断采样电池的直流电流，将单纯的电压值经过充电过程进行暂时储存之后再输入至开关组5，避免了过大的直流电流造成对操作安全以及电压采样装置的影响。所述电压保护装置13为任意可以以其充电和放电功能对采样得到的电压进行暂存从而保护电平极性转化装置的电容器，例如瓷片电容。
[0037] 本发明提供的电池组电压采样方法包括对电池组中串联连接的每一块单体电池进行电压采样，将采集到的电平信号输入数据处理装置10以将模拟电平信号转换为数字电平信号，该数据处理装置10具有高电平输入端11和低电平输入端12，输入高电平输入端11的电平信号总是高于输入低电平输入端12的电平信号，且输入高电平输入端11的电平信号和输入低电平输入端12的电平信号与采集到的电平信号大小相同。
[0038] 所述方法比较采集到的电平信号的高低，并根据所述比较结果对采集到的电平信号的极性进行保持或反转。
[0039] 对电池组电压的采样采用顺序电压采样法，所述开关网络控制器14执行对应于开关9状态的组合逻辑时序控制程序，首先从第一节单体电池开始按顺序依次对串联连接的单体电池进行电压采样，直至最后一节单体电池，完成一个采样周期，之后跳转回到开始的第一节单体电池按顺序进行新一轮的电压采样。
[0040] 所述开关网络控制器14执行时序控制程序，从第一节单体电池开始依次将串联连接的每一节单体电池两端的电平信号输入至开关组5直至最后一节单体电池，之后跳转回到第一节单体电池开始新一轮的电平信号采集。当采样开始时，所述开关网络控制器14首先将第一节单体电池两端的电平信号输入至开关组5，所述开关网络控制器14发送信号至开关9，闭合第一个开关9和第二个开关9，断开其余开关9，将电池组7中第一节单体电池两端的电平信号接入电平极性转化装置中的开关组5；由于第一个开关9的一端与第一节单体电池正端连接，另一端连接至开关组5的第一输入端A，第二个开关9的一端与第二节单体电池负端连接，另一端连接至开关组5的第二输入端B，则所述第一输入端A的电平高于第二输入端B；所述控制器6根据所执行的程序控制第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4的开和闭，从开关组5的输出端输出电平差值为正或负的电平信号至数据处理装置：
[0041] 当从开关组5的输出端输出电平差值为正时，将第一输出端C与数据处理装置的高电平输入端11连接，将第二输出端D与数据处理装置的低电平输入端12连接，将从开关组5输出的电平信号输入至数据处理装置进行数据处理。
[0042] 当从开关组5的输出端输出电平差值为负时，将第一输出端C与数据处理装置的低电平输入端12连接，将第二输出端D与数据处理装置的高电平输入端11连接，将从开关组5输出的电平信号输入至数据处理装置进行数据处理。
[0043] 经过一定的采样时间，所述开关网络控制器14发送信号至开关9，闭合第二个开关9和第三个开关9，断开其余开关9，将电池组7中第二节单体电池两端的电平信号接入电平极性转化装置中的开关组5；由于第二个开关9的一端与第二节单体电池负端连接，另一端连接至开关组5的第二输入端B，第三个开关9的一端与第二节单体电池正端连接，另一端并连接至开关组5的第一输入端A，则所述第一输入端A的电平低于第二输入端B；所述控制器6根据所执行的程序控制第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4的开和闭，从开关组5的输出端输出电平差值为正或负的电平信号至数据处理装置，所述第一输出端C和第二输出端D与数据处理装置输入端的连接以在上文中详细说明，在此不做重复描述。
[0044] 以此类推，直至最后一节单体电池，完成一个采样周期，在整个采样周期过程中，从开关组5的输出端总是输出电平差值为正或为负的电平信号至所述数据处理装置。
[0045] 图6为上述电压采样方法的一种具体实施方式的流程图，所述控制器6的控制单元执行使从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正的程序，具体过程在上文中有详细说明，在此不做重复描述。
[0046] 由于采用此顺序电压采样法，从串联连接的电池组的一端开始按顺序依次对每一节单体电池电压进行采样直到最后一节单体电池，完成一个采样周期之后跳转回到开始的第一节单体电池按顺序进行新一轮的电压采样。从最后一节单体电池跳转到第一节单体电池的采样周期转换过程中相对电压变化很大，容易缩短开关的使用寿命，甚至造成高压击穿。
[0047] 因此，优选情况下，本发明提供的对电池组中串联连接的每一块单体电池进行电压采样的方法为首先从串联连接的第一节单体电池开始依次对奇数节单体电池进行电压采样，直至最高奇数节单体电池，然后从最高偶数节单体电池开始反向依次对偶数节单体电池进行电压采样，直至最低偶数节电池，然后从第一节单体电池开始新一轮电压采样。
[0048] 所述开关网络控制器14可以执行对应于开关状态的组合逻辑时序控制程序，从而可以以特定的次序采集每一节单体电池两端的电平。
[0049] 所述开关网络控制器14执行对应于开关状态的组合逻辑时序控制程序，以首先从串联连接的第一节单体电池开始依次对奇数节单体电池进行电压采样，直至最高奇数节单体电池，然后从最高偶数节单体电池开始反向依次对偶数节单体电池进行电压采样，直至最低偶数节电池的次序对单体电池进行采样，将每一节单体电池两端的电平信号输入至开关组5中。
[0050] 所述控制单元执行时序控制程序，从第一节单体电池开始依次将串联连接的奇数节单体电池两端的电平信号输入至开关组5直至最高奇数节单体电池，然后从最高偶数节单体电池开始反向依次将偶数节单体电池两端的电平信号输入至开关组5，直至最低偶数节单体电池，再重新从第一节单体电池开始新一轮的电平信号接入；所述控制器6的控制单元执行保证从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正或负的程序：
[0051] 当采样开始时，所述开关网络控制器14首先将第一节单体电池两端的电平信号输入至开关组5，所述开关网络控制器14发送信号至开关9，闭合第一个开关9和第二个开关9，断开其余开关9，将电池组7中第一节单体电池两端的电平信号接入电平极性转化装置中的开关组5，此时所述第一输入端A的电平高于第二输入端B；所述控制器6根据其执行的程序控制第一开关1、第二开关2、第三开关3、第四开关4的开闭，从开关组5的输出端输出电平差值为正或负的电平信号，并根据其正或负与A/D转换器的输入端进行连接。
[0052] 经过一定的采样时间，所述开关网络控制器14发送信号至开关9，闭合第三个开关9和第四个开关9，断开其余开关9，将电池组7中第三节单体电池两端的电平信号接入电平极性转化装置中的开关组5，则所述第一输入端A的电平仍然高于第二输入端B；所述控制器6根据所执行的程序保持第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4所处于的开和闭的状态，从开关组5的输出端输出电平差值为正或负的电平信号，并根据其正或负与A/D转换器的输入端进行连接。
[0053] 以此类推，直至最高奇数节，即第N节单体电池，在此过程中开关组5中的第一开关1和第二开关2始终保持闭合或断开，第三开关3和第四开关4始终保持闭合或断开。
[0054] 当输入开关组5的电平信号为第N节单体电池两端的电平信号时，所述控制器6的控制单元从最高偶数节单体电池开始反向依次将偶数节单体电池两端的电平信号接入至开关组5，所述控制器6的控制单元发送信号至开关9，闭合最高偶数节，即第N-1节单体电池两端所连接的第N个开关9和第N-1个开关9，断开其余开关9，将电池组7中第N-1节单体电池两端的电平信号接入电平极性转化装置中的开关组5，所述控制器6根据所执行的程序控制第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4的开闭，从开关组5的输出端输出电平差值为正或负的电平信号，并根据其正或负与A/D转换器的输入端进行连接。
[0055] 以此类推，直至最低节，即第2节单体电池，在此过程中开关组5中的第一开关1和第二开关2始终保持闭合或断开，第三开关3和第四开关4始终保持闭合或断开，由此完成了一个采样周期。
[0056] 当接入开关组5的电平信号为最低偶数节，即第二节单体电池两端的电平信号时，所述开关网络控制器14根据指示从第一节单体电池开始新一轮的电平信号采集。
[0057] 图7为上述电压采样方法的一种具体实施方式的流程图，所述控制器6的控制单元执行保证从开关组5的第一输出端C和第二输出端D输出的电平信号之间的电平差值总是为正的程序，具体过程已在上文中详细说明，在此不做重复描述。
[0058] 在每一个采样周期中，开关组5中的第一开关1、第二开关2、第三开关3和第四开关4的开闭均只变换了一次，并且在采样周期转换过程中，单体电池两端所连接的开关9之间的相对电压变化最大只为两节单体电池的电压。
