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[導讀]串聯(lián)電池組廣泛應用于手攜式工具、筆記本電腦、通訊電臺以及便攜式電子設備、航天衛(wèi)星、電動自行車、電動汽車、儲能裝置中。為了使電池組的可用容量最大化及提高電池組的可

串聯(lián)電池組廣泛應用于手攜式工具、筆記本電腦、通訊電臺以及便攜式電子設備、航天衛(wèi)星、電動自行車、電動汽車、儲能裝置中。為了使電池組的可用容量最大化及提高電池組的可靠性,電池組中的單體電池性能應該一致,從而需對單體電池進行監(jiān)控,即需要對單體電池的電壓進行測量。

串聯(lián)電池組電壓測量的方法有很多,目前應用較多的是差分檢測型與電流源檢測型兩種。差分檢測型需要2個電阻對的阻值嚴格匹配,否則將影響電池組電壓的檢測精度,該方法使用中為了減少檢測線漏電流對電池組一致性的影響,需要增加電阻的阻值,這樣將增加了大規(guī)模生產(chǎn)的難度并降低了檢測精度。而電流檢測型的檢測電路中僅需要一個電阻對的阻值匹配,提到為了提高檢測的精度,需要小阻值的電阻匹配,但增大了檢測線漏電流。在實際使用過程中為了減小檢測線漏電流對電池組一致性的影響,以及減少電壓檢測電路的功耗,需要在電壓檢測線路上增加開關控制器件,往往采用光耦或者光電繼電器。電流型電壓檢測電路具有較好的性能,但當電壓低于2V時無法進行檢測,首先對電壓檢測電路進行了改進,擴大了電壓檢測范圍。其次以改進的電壓檢測電路并以光電繼電器作為控制開關,對影響電壓檢測精度的因素進行了分析和實驗,最后通過一種電子開關的方式來取代光電繼電器,從而提高了電壓檢測精度。

 

 

圖2 電壓測量電路原理圖

采樣電路參考電壓為2.5V,因此需要把電池電壓進行2倍衰減,所以選擇了R1=2R2,電路中電容C1為去耦電容,電阻R5為限流電阻,電阻R4用于保證電路可靠工作,為了減少電壓檢測電路的漏電流,在每節(jié)單體電池電壓檢測線上加入AQW216光電繼電器作為檢測控制開關,如圖2所示,當需要檢測電池電壓時,通過控制端打開光電繼電器,檢測完關閉光電繼電器,可有效減少檢測時的漏電流對電池組一致性的影響。

AD7674能提供3種不同轉換速率工作方式,以便對不同的具體應用優(yōu)化性能。這3種工作模式如下:WARP,允許采樣率高達800 kHz。然而在這種模式下只有當轉換之間的時間不超過1ms 時,才能保證其轉換的精度。如果連續(xù)兩次轉換之間的時間大于1 ms,第一次轉換的結果就會被忽略,這種模式適合于要求快速采樣率的應用。NORMAL,這種模式的采樣率為666 kHz,在這種模式下對采樣轉換之間的時間沒有限制,既可保證高的轉換精度又可確??焖俚牟蓸铀俾省MPULSE,一種低功耗模式,其采樣率為570 kHz。

 

 

只用1塊C8051F060芯片即可完成單片機8051的各種控制,多路A/D 轉換和D/A 轉換,I2C、SPI 數(shù)據(jù)總線傳輸,RS232、RS485串口通信等功能,從而大大減少了元器件的種類,縮小了印制板的面積,節(jié)約了成本,提高了系統(tǒng)可靠性。而其交叉開關方式的配置, 使I/O 口應用更加靈活方便。AD7674與C8051F060的接口電路圖為AD7674在高速采集系統(tǒng)中的外圍電路和接口電路。外圍電路包括電壓基準輸入的設計、模擬電壓輸入部分的設計、模擬和數(shù)字電源供電的設計及接口電路的設計。接口電路包括AD7674與C8051F060和CPLD 的接口。

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