串聯電池包電壓測試電路設計

串聯電池包廣泛使用于手攜式工具、筆記本電腦、通訊電臺以及便攜式電子設備、航天衛星、電動自行車、電動車、儲能裝置中。為了使電池包的可用容量最大化及提高電池包的可靠性，電池包中的單體電池性能應當一致，從而需對單體電池進行監控，即需要對單體電池的電壓進行測量。

串聯電池包電壓測量的辦法有很多，目前使用較多的是差分測試型與電流源測試型兩種。差分測試型需要2個電阻對的阻值嚴格匹配，否則將影響電池包電壓的測試精度，該辦法使用中為了減少測試線漏電流對電池包一致性的影響，需要增加電阻的阻值，這樣將增加了大規模加工的難度并降低了測試精度。而電流測試型的測試電路中僅需要一個電阻對的阻值匹配，提到為了提高測試的精度，需要小阻值的電阻匹配，但增大了測試線漏電流。在實際使用過程中為了減小測試線漏電流對電池包一致性的影響，以及減少電壓測試電路的功耗，需要在電壓測試線路上增加開關控制器件，往往采用光耦或者光電繼電器。電流型電壓測試電路具有較好的性能，但當電壓低于2V時無法進行測試，本文首先對電壓測試電路進行了改進，張大了電壓測試范圍。其次以改進的電壓測試電路并以光電繼電器作為控制開關，對影響電壓測試精度的因素進行了分解和試驗，最后通過一種電子開關的方式來取代光電繼電器，從而提高了電壓測試精度。

圖2電壓測量電路原理圖

由于本文試驗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，為了減少電壓測試電路的漏電流，在每節單體電池電壓測試線上加入AQW216光電繼電器作為測試控制開關，如圖2所示，當需要測試電池電壓時，通過控制端打開光電繼電器，測試完封閉光電繼電器，可有效減少測試時的漏電流對電池包一致性的影響。

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