串聯(lián)電池組廣泛應(yīng)用于手?jǐn)y式工具、筆記本電腦、通訊電臺(tái)以及便攜式電子設(shè)備、航天衛(wèi)星、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)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(yīng)該一致,從而需對(duì)單體電池進(jìn)行監(jiān)控,即需要對(duì)單體電池的電壓進(jìn)行測(cè)量。
串聯(lián)電池組電壓測(cè)量的方法有很多,目前應(yīng)用較多的是差分檢測(cè)型與電流源檢測(cè)型兩種。差分檢測(cè)型需要2個(gè)電阻對(duì)的阻值嚴(yán)格匹配,否則將影響電池組電壓的檢測(cè)精度,該方法使用中為了減少檢測(cè)線漏電流對(duì)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(cè)精度。而電流檢測(cè)型的檢測(cè)電路中僅需要一個(gè)電阻對(duì)的阻值匹配,提到為了提高檢測(cè)的精度,需要小阻值的電阻匹配,但增大了檢測(cè)線漏電流。在實(shí)際使用過(guò)程中為了減小檢測(cè)線漏電流對(duì)電池組一致性的影響,以及減少電壓檢測(cè)電路的功耗,需要在電壓檢測(cè)線路上增加開(kāi)關(guān)控制器件,往往采用光耦或者光電繼電器。電流型電壓檢測(cè)電路具有較好的性能,但當(dāng)電壓低于2V時(shí)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè),本文首先對(duì)電壓檢測(cè)電路進(jìn)行了改進(jìn),擴(kuò)大了電壓檢測(cè)范圍。其次以改進(jìn)的電壓檢測(cè)電路并以光電繼電器作為控制開(kāi)關(guān),對(duì)影響電壓檢測(cè)精度的因素進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn),最后通過(guò)一種電子開(kāi)關(guān)的方式來(lái)取代光電繼電器,從而提高了電壓檢測(cè)精度。
圖2 電壓測(cè)量電路原理圖
由于本文實(shí)驗(yàn)中采用的采樣電路參考電壓為2.5V,因此需要把電池電壓進(jìn)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(cè)電路的漏電流,在每節(jié)單體電池電壓檢測(cè)線上加入AQW216光電繼電器作為檢測(cè)控制開(kāi)關(guān),如圖2所示,當(dāng)需要檢測(cè)電池電壓時(shí),通過(guò)控制端打開(kāi)光電繼電器,檢測(cè)完關(guān)閉光電繼電器,可有效減少檢測(cè)時(shí)的漏電流對(duì)電池組一致性的影響。
評(píng)論
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