电子产品世界

3.3.1电压采样的实现

锂离子电池在充电时为防止过充损坏电池，要求其端电压严格控制在4.2 V以下，本电池管理系统采用图3-1所示电压检测方案。

其工作原理是：

首先MCU控制的多路开关Kn-1、Kn-2(n=1，2，3，4，5，6，7)，同步地将电容分别的接到各单元电池两端，使电容充电且使电容电压等于被测单元电池的电压;然后MCU控制多路开关n1 K、n2 K断开，同时合上开关K1和K2接入A/D进行测量。此方案可直接使用微处理器内的10位共地A/D，不需要另外单独加入A/D，节省了设计成本[4]。在实际电路中模拟开关采用继电器实现。

3.3.2电流采样的实现

电流是电池容量估计的关键参数。因此对其电流的采样的精度，抗干扰能力，零飘、温飘和线性度误差的要求都很高。在实际中采用LEM公司的闭环电流传感器LTSR25-NP，该元件具有出色的精度、良好的线性度和最佳的反应时间。其额定电流为25A，最高可测80A的电流，满足系统设计的要求。该电流传感器可把充放电电流转为0-5V的电压信号，送至单片机的A/D转换可测得充放电电流。其工作原理如图3-3所示：

其工作特性曲线如图3-4所示：

图中VREF为参考点电压，默认为2.5V;IP为被测量电流。

3.3.3温度采样的实现

3.3.3.1温度传感器DS18B20简介

电池温度是系统评估电池的SOC和判断电池能否正常使用的关键性参数，温度影响电池的充电效率，同时如果电池的温度超过一定值，有可能造成电池的不可恢复性破坏。电池组之间的温度差异造成电池组单体之间的不均衡，从而造成电池寿命的降低。

本电池管理系统中温度检测采用的是美国DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS18B20.它是单片结构，无需外加A/D即可输出9——12位的数字量。通信采用单总线协议，对DS18B20的各种操作通过一条数据线即可完成，同时该数据线还可兼做电源线，即具有寄生电源模式。因为对于每个DS18B20都含有唯一的序列码，所以每条总线上可同时连接多个DS18B20.这使得DS18B20连线简单，系统设计灵活，适合于多种测温系统，特别是与单片机合用构成的温度检测与控制系统。

DS18B20的内部主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器、用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器与控制逻辑、8位循环冗余校验码发生器等七部分。DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性可电擦除的EEPROM.后者用于存储用户设定的温度报警上下限值TH，TL.前者内部的配置寄存器可用于确定温度值的数字转换分

关键词： 锂电池 硬件实现