鋰電池電壓采集

串聯電池的電壓采集，最大的難點是各節電池都不共地，就是說電壓的測量基準不同。如果用萬用表兩個表筆分別測量，什么問題都沒有，問題是這么多節電池一起測，就有麻煩了。

下面解析兩種混合動力車常用的兩種辦法。

第一種辦法：電容。

電容的特點是兩端電壓不能突變，所以很容易想到的一個方式：先把單節電池與電容并聯，閉合S1，這個時候電容電壓就是電池電壓；然后切斷電池與電容的連接，切斷S1，閉合S2，這時輸入到AD的電壓就是實確實在電池的電壓了。如下圖所示：

這種辦法的好處是利用CpU的AD轉換器，可以(幾乎)同時讀入多路數據，而且沒有使用特殊元器件，成本相對較低。

缺點也很分明：CpU的AD端口有限；電容儲存的電荷不穩定導致電壓誤差，開關愛換時序等等，有興致可以深入探討，這里不在一一敘述。

第二種辦法：高壓開關愛換。

這個跟用萬用表的原理差不多，只是在表筆和CpU之間需要去掉高共模電壓——差分放大器。要求低的話可以用一般運放，要求高的話可以用儀表放大器。

當然不用運放也可以，但是要在電源方便做些調整，而且在其他地方需要隔離地，不多解析了。

示意圖如下，切換的邏輯比較簡單。

這種辦法的好處：只用一個AD轉換器端口，控制邏輯比較清楚，在對上百節電池電壓的采集方案中也可以用這種辦法。

缺點是耐高壓的開關成本確實太高（固態繼電器），而且導通封閉的時間也比較長，對整體的測量速度有影響。另外不管用什么運放，總會帶來誤差。

在鎳氫電池時代，因為沒有爆炸的危險，所以也不需要對每節電池單獨監視，而且鎳氫電池不需要特殊的均衡電路。所以常見的做法是將數個鎳氫電池包成一個pack來監視，這樣對整個電池包的管理只需要監視幾個pack就可以，所以電路并不復雜。

但是如果是鋰離子電池，那就需對數十節到上百節電池監視，如果用分立器件的話，那么電路就復雜得多，而且增加故障率，所以合理的做法是用專用IC。

實際上，上邊高壓開關愛換方式的這個圖式鋰離子電池管理IC-AD7280框圖的一部分。近年來很多公司都推出了自己的鋰離子電池管理IC，側重點也有不同，稍后具體解析。

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