一種串聯(lián)鋰離子電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

可以通過對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析從而掌握電池組的工作情況，對(duì)不安全的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的處理，確保其工作的可靠性。 圖1 串聯(lián)鋰離子電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 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[3].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 kω3 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。 圖2 ina117 輸出電壓是兩輸入電壓之差的接法 該檢測(cè)系統(tǒng)采用16 個(gè)i

INA117基本電源和信號(hào)連接電路

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高共模電壓差分放大器INA117

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利用INA117組成的負(fù)載電流測(cè)量放大器

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INA117

低共模輸人范圍：±200V(VS＝±15V)； 保護(hù)輸入：±500V的共同模式，±500V的差分；單位增益：0.02％的增益誤差(最大值)； 非線性誤差：0.001％(最大值)； 共模抑制比：86dB(最小值).

高共模電壓差分放大器INA117

相關(guān)元件pdf下載：ina117 ina117是精密單位增益差分儀表放大器，具有很高的共模輸入電壓范圍。內(nèi)部包含一個(gè)精密運(yùn)放和集成薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)。ina117能夠在高達(dá)±500v瞬間共模信號(hào)中精確測(cè)量微弱的差分電壓。在許多應(yīng)用場(chǎng)合，電氣隔離不是必需的，ina117能夠替代隔離放大器。這可以取消輸入端昂貴的電源，消除紋波、噪聲和靜電電流的影響。ina117具有0．001％的非線性失真和200khz帶寬，其性能優(yōu)于普通隔離放大器。ina117采用8腳微型塑封dip和so-8表面封裝，溫度范圍為0～+70℃；to-99金屬封裝的溫度范圍為-25～+85℃和-55～+125℃。ina117的引腳排列如圖所示。

利用INA117組成電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路

相關(guān)元件pdf下載：ina117 如圖所示為利用ina117組成電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路。鋰電池或積層(疊層)電池由多個(gè)電池單元組成，由于每個(gè)單元內(nèi)阻不同就有可能造成充放電電流不同，內(nèi)阻小的單元充放電電流大，反之則小。內(nèi)阻小的單元因?yàn)槌浞烹婋娏鞔髸?huì)產(chǎn)生大量的熱量造成損壞，而充放電電流可以從電池兩端電壓反映出來，因此要對(duì)電池單元電壓監(jiān)測(cè)以充放電電流的大小。該電路采用多個(gè)ina117，將電池兩端電壓作為輸入信號(hào)，ina117輸出后送到多路分配器，由多路分配器切換輸出不同電池單元的電壓。eo等于電池的單元電壓。

利用INA117組成的負(fù)載電流測(cè)量放大器

相關(guān)元件pdf下載：ina117 ina106 如圖所示為利用ina117組成的負(fù)載電流測(cè)量放大器。運(yùn)算放大器a1構(gòu)成電壓跟隨器，起到信號(hào)源與負(fù)載隔離的作用，電源±vs對(duì)a1供電，vin經(jīng)a1后加到負(fù)載上，即負(fù)載的供電電流由a1提供。分別將r1和r2串聯(lián)到電源±vs對(duì)a1的供電回路作為取樣電阻，用于檢測(cè)流過電阻的電流。根據(jù)“結(jié)點(diǎn)電流定律”，iload=i1-i2，兩個(gè)取樣電阻兩端電壓分別反映了iload的大小，也就是反映了jload 的大小。將取樣電阻兩端電壓輸入兩個(gè)ina117，由ina106放大10倍后輸出。

由OPA1013和INA117構(gòu)成輸入緩沖器的電流檢測(cè)電路

相關(guān)元件pdf下載：opa1013 ina117 如圖所示為由opa1013構(gòu)成輸入緩沖器的電流檢測(cè)電路。在ina117輸入端加一級(jí)緩沖器可以使放大器增益誤差為零或共模抑制比降低。opa1013可以構(gòu)成電壓跟隨器(短接r2，省略r1)；也可以構(gòu)成具有增益的同相放大器，具有一定增益可以改善ina117前向通道的信噪比和cmr，同時(shí)允許取樣電阻上可以有較低的電壓降。選擇運(yùn)放opa1013作為緩沖器可以使輸入輸出電壓擺幅接近負(fù)電源。v0=irs(1+r2／r1)。

由INA117構(gòu)成的測(cè)量電源輸出電流電路

相關(guān)元件pdf下載：ina117 如圖所示為由ina117構(gòu)成的測(cè)量電源輸出電流電路。在電源與負(fù)載之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻rs， ina117輸入阻抗很大，因此流過負(fù)載電流il也同樣流過rs，檢測(cè)rs兩端的電壓降即可測(cè)量電源電流的大小。由于取樣電阻rs的存在，將造成輸入端電阻網(wǎng)絡(luò)失配，會(huì)引起共模抑制比下降，這可以用在輸入端串聯(lián)電阻rc來解決。如果取樣電阻的阻值低于20ω，共模抑制比的下降可忽略不計(jì)，則串聯(lián)電阻rc可以不用。如果所用電源具有檢測(cè)端，則rc下端可與電源檢測(cè)端相連，以消除電壓降誤差。

尋找大共模電壓的運(yùn)放。

ina117和ad629可以如題