基于單片機(jī)的串聯(lián)鋰離子電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1．2 串聯(lián)鋰離子電池組的共地問題
串聯(lián)鋰離子電池組電壓測(cè)量的方法有多種，最簡(jiǎn)單的是電阻分壓測(cè)量方法，該方法缺點(diǎn)是大阻值電阻的漂移誤差和電阻漏電流導(dǎo)致測(cè)量精度低，且影響電池組的一致性。另外一種較為常用的方法是每一個(gè)單體電池用一個(gè)隔離運(yùn)算放大器，但是它的體積大且價(jià)格高，適于測(cè)量精度要求高且不考慮漏電流和成本的場(chǎng)合。設(shè)計(jì)選用德州儀器公司的INA117來解決串聯(lián)鋰離子電池組的共地問題。INA117的失真為0.001％；共模擬制比最小86 dB，共模輸入電壓范圍±200 V，適合于高精度的測(cè)量。
INA117內(nèi)置了380 kΩ、20 kΩ和21．1 kΩ 3個(gè)電阻，因此外部電路省去精密電阻，減少了精密電阻帶來的誤差和系統(tǒng)復(fù)雜程度。圖2是INA117輸出1節(jié)電池電壓的接法，6腳和1腳之間的電壓就是1節(jié)電池兩端的電壓差。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172300.htm
該檢測(cè)系統(tǒng)采用16個(gè)INA117分別把16節(jié)鋰離子電池的單體電壓挑選出來。如果它們的1腳都接相同的地，就可以使16個(gè)INA117都有相同的信號(hào)地，A／D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣。共地點(diǎn)選在第8節(jié)電池負(fù)極和第9節(jié)電池正極的連接處。
每節(jié)鋰離子電池最高電壓為5 V，由圖3可得，第1個(gè)INA117的3腳的輸入電勢(shì)最高為40 V。同理，第16個(gè)INA117的2腳輸人電勢(shì)最低為-40 V。第1至8個(gè)INA117的輸出電壓為正，第9至16個(gè)INA117的輸出電壓為負(fù)，所以多選一模擬開關(guān)和A／D轉(zhuǎn)換器都要求可以輸入正、負(fù)電壓。多選一模擬開關(guān)選用MUX16，為16選1可正負(fù)電壓輸入模擬開關(guān)，因此16節(jié)電池只需1個(gè)MUX16。但由于單片機(jī)IO口有限，文中用一片74LS154擴(kuò)展了IO口，僅用單片機(jī)的4個(gè)IO口即可控制MUX16分別選通單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行電壓采樣。
評(píng)論