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鋰離子電池電壓采集

2009年11月30日 17:16 www.ttokpm.com 作者:佚名 用戶評論(0
關(guān)鍵字:鋰離(14360)
鋰離子電池電壓采集

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  • 串聯(lián)電池的電壓采集,最大的難點(diǎn)是各節(jié)電池都不共地,就是說電壓的測量基準(zhǔn)不同。如果用萬用表兩個(gè)表筆分別測量,什么問題都沒有,問題是這么多節(jié)電池一起測,就有麻煩了。

    下面介紹兩種混合動力車常用的兩種方法。



    第一種方法:電容

    電容的特點(diǎn)是兩端電壓不能突變,所以很容易想到的一個(gè)方式:先把單節(jié)電池與電容并聯(lián),閉合S1,這個(gè)時(shí)候電容電壓就是電池電壓;然后切斷電池與電容的連接,切斷S1,閉合S2,這時(shí)輸入到AD的電壓就是實(shí)實(shí)在在電池的電壓了。如下圖所示:



    這是一張縮略圖,按住CTRL滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放

    這種方法的好處是利用CPU的AD轉(zhuǎn)換器,可以(幾乎)同時(shí)讀入多路數(shù)據(jù),而且沒有使用特殊元器件,成本相對較低。

    缺點(diǎn)也很明顯:CPU的AD端口有限;電容儲存的電荷不穩(wěn)定導(dǎo)致電壓誤差,開關(guān)切換時(shí)序等等,有興趣可以深入探討,這里不在一一敘述。



    第二種方法:高壓開關(guān)切換。

    這個(gè)跟用萬用表的原理差不多,只是在表筆和CPU之間需要去掉高共模電壓——差分放大器。要求低的話可以用普通運(yùn)放,要求高的話可以用儀表放大器。

    當(dāng)然不用運(yùn)放也可以,但是要在電源方便做些調(diào)整,而且在其他地方需要隔離地,不多介紹了。

    示意圖如下,切換的邏輯比較簡單。



    這種方法的好處:只用一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器端口,控制邏輯比較清楚,在對上百節(jié)電池電壓的采集方案中也可以用這種方法。

    缺點(diǎn)是耐高壓的開關(guān)成本實(shí)在太高(固態(tài)繼電器),而且導(dǎo)通關(guān)閉的時(shí)間也比較長,對整體的測量速度有影響。另外不管用什么運(yùn)放,總會帶來誤差。

    在鎳氫電池時(shí)代,因?yàn)闆]有爆炸的危險(xiǎn),所以也不需要對每節(jié)電池單獨(dú)監(jiān)視,而且鎳氫電池不需要特殊的均衡電路。所以常見的做法是將數(shù)個(gè)鎳氫電池組成一個(gè)pack來監(jiān)視,這樣對整個(gè)電池組的管理只需要監(jiān)視幾個(gè)pack就可以,所以電路并不復(fù)雜。

    但是如果是鋰電池,那就需對數(shù)十節(jié)到上百節(jié)電池監(jiān)視,如果用分立器件的話,那么電路就復(fù)雜得多,而且增加故障率,所以合理的做法是用專用IC。

    實(shí)際上,上邊高壓開關(guān)切換方式的這個(gè)圖式鋰電池管理IC-AD7280框圖的一部分。近年來很多公司都推出了自己的鋰電池管理IC,側(cè)重點(diǎn)也有不同,稍后詳細(xì)介紹。

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