电池电压检测方法

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目录

一、电压检测方法

​编辑1、共模测量法：

2、继电器切换法

3、 V/F 转换法

4、浮动地测量法

5、线性电路直接采样法

6、运算放大器和MOSFET管相结合的方法

二、电压采集采样电路设计

一、电压检测方法

目前，电压测量方案较多，测量方案的选择既要考虑测量精度和速度与成本问题，又要考虑采样信号失真和高低压干扰隔离问题。以下是总结的常用的电池电压测量方法，仅供个人学习方便使用，另外还有采用数字芯片的测量方法。

1、共模测量法：

共模测量是相对同一参考点，用精密电阻等比例衰减测量各点电压，然后依次相减得到各节电池电压。该方法电路比较简单，但是测量精度也等比例降低，这种方法只适合串联电池数量较少或者对测量精度要求不高的场合。如图1为电阻分压方案

2、继电器切换法

用两个差模增益放大器A、B设计了一种硬件直接相减的电路，其原理电路如图2所示。

图2采用硬件直接相减法测量单体电压的电路

3、 V/F 转换法

V/F 转换法的原理图如图3所示，将被测信号先转换成电压(或电流)量，再转换为对应的的脉冲频率），每个采样到的蓄电池经降压后送到 V/F 转换系统，V/F 转换信号的输出通过光电隔离器件送到多路模拟开关，再送到 MCU，处理器是通过控制多路模拟开关采集频率信号的。数据采集电路与数据处理电路采用光电隔离和变压器隔离技术

图3V/F 转换法的原理图

4、浮动地测量法

如图4所示的原理图，系统开始工作时，通过模拟开关选通控制到模拟开关，使其被测电池两端的电位信号进入测量，此信号分别进入差分放大器和窗口比较器，在窗口比较器中与Vr相比较，如果与Vr刚好相等，则可以启动A/D进行测量。如果太高或太低，则通过控制器到浮动地调整电路对其进行调整。这时控制器将需要调整的地电位增量送入D/A转换器，D/A形成的相应模拟增量将改变地电位，直到地电位调整到恰当数值，然后再由模拟开关选通到差分放大电路再启动A/D 测量。

图4 浮动地技术原理图

5、线性电路直接采样法

如图5所示，线性电路直接采样法是为每个蓄电池配置一块采集板，就近完成信号的采集和转换，将转换后的数字信号传输给单片机进行处理和传输。此电路简单实用，适用范围广，测量精度高，很好的解决了电池检测难的问题，总的来说当蓄电池组中蓄电池的数量较少时，以上的方法都是可行的

图5 线性电路直接采样法原理框图

6、运算放大器和MOSFET管相结合的方法

如图6所示，这种以运算放大器和MOSFET管相结合的电压测量电路测量精度高，相对于其他电压测量电路,有着电路简单、体积小、成本低的优点。结合光电继电器不仅减少了测量电路对电池组一致性的影响，而且使其在非测量时处于断电状态，节省了电能，所以该测量电路凭其特点有着很好的实用价值。

二、电压采集采样电路设计

电压采集采样电路设计_电压采集电路-CSDN博客