一種新型電池組單體電池電壓檢測方法
由上面的分析可以看出,每增加1組電池,只要增加兩個總開關I/O.考慮一般情況,假設每組m個電池,總共n組,那么需要的總I/O數(shù)就是m +1+ 2n .電池數(shù)越多,節(jié)省的I/O口越多。該電路的突出特點是不用任何的譯碼選擇芯片(比如3-8譯碼器),而只通過光電繼電器的組合來達到多選一的效果,所需元器件單一,分散性小。盡管AQW214EH的導通電阻非常小,還是存在一定壓降,這個可以通過多次試驗用軟件加以修正。
四、實驗結果與分析
為了驗證上述方法,設計了一個實驗系統(tǒng),圖3中的運算放大器采用OP07,而模數(shù)轉換采用16位高精度A/D芯片AD7705.隨機抽取電池進行測量,測量電壓從2.7V~4.2V,每隔0.4V取一個測量點,每隔測量點測6個數(shù)據(jù),如表1所示。
表 1 電壓轉換實驗結果
測量結果保留兩位小數(shù)點,從上表可以看出,本電路測量結果的最大絕對誤差基本上可以保持在15mV以內,最大相對誤差小于0.02%,完全可以滿足實際應用需求。
五、結論
串聯(lián)電池組的單體電池檢測具有重要實際意義,但是存在單體電池多,測量電路復雜等問題。本文利用開關矩陣對單體電池的端電壓進行切換,并采用差分運算放大器克服共模信號的影響。詳細設計了開關矩陣和差分運算放大器,并進行了優(yōu)化。最后根據(jù)方案實現(xiàn)了電池組單體電壓的采集,實驗結果表明該方法的精度可以滿足要求。相對于其它方法,本方案具有電流簡潔,體積小,元件品種少等優(yōu)點,有利于克服元件不一致引起的分散性。
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