为了准确测量电池电压,工程师们开发了多种方法,包括共模测量法、继电器切换法、V/F转换法、浮动地测量法、线性电路直接采样法以及运算放大器和MOSFET管相结合的方法。每种方法都有其独特的优势和适用场景。
首先,共模测量法通过精密电阻等比例衰减测量各点电压,然后相减得到各节电池电压。这种方法电路简单,但测量精度会相应降低,因此更适合串联电池数量较少或者对测量精度要求不高的场合。
其次,继电器切换法使用两个差模增益放大器A和B设计了一种硬件直接相减的电路。该方法利用继电器来切换不同的电压测量路径,从而实现对单体电池电压的精确测量。
此外,V/F转换法是一种将电压信号转换为脉冲频率的方法。这种方法通过将被测信号先转换成电压或电流量,再转换为对应的脉冲频率,利用光电隔离器件和多路模拟开关,将转换后的信号送到MCU进行处理。
然后,浮动地测量法通过调整地电位来实现对电池电压的测量。当被测电池两端的电位信号进入测量后,通过差分放大器和窗口比较器与参考电压进行比较,调整地电位,直到地电位调整到恰当数值,再进行A/D测量。
接下来,线性电路直接采样法为每个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。这种方法电路简单实用,适用范围广,测量精度高,解决了电池检测难的问题。
最后,运算放大器和MOSFET管相结合的方法利用运算放大器和MOSFET管实现电压测量。该方法电路简单、体积小、成本低,结合光电继电器减少了测量电路对电池组一致性的影响,节省了电能,具有很好的实用价值。
选择合适的电压测量方法时,需要综合考虑测量精度、速度、成本以及采样信号失真和高低压干扰隔离等问题。每种方法都有其独特的优点和适用场景,因此在实际应用中需要根据具体需求进行选择。