常用測量方法分析

1、單體電池電壓測量方法分析

串聯(lián)電池組單體電池電壓的測量方法有很多，比較常見的有機(jī)械繼電器法隔離檢測、差分放大器法隔離檢測、電壓分壓法隔離檢測、光電繼電器法等。機(jī)械繼電器法可直接測量每個(gè)單體的電壓，但是機(jī)械繼電器使用壽命有限、動作速度慢，不宜使用在長期快速巡檢過程中。差分放大器隔離法的測量誤差基本上由隔離放大器的誤差所決定，但是由于每一路的測量成本比較高，因此在經(jīng)濟(jì)性上略顯不足。電壓分壓法的響應(yīng)速度快、測量的成本低，但是其缺點(diǎn)是不能很好的調(diào)節(jié)分壓比例，測量精度也不能令人滿意。

法的響應(yīng)速度快，工作壽命長，測量的成本相對較低，開關(guān)無觸點(diǎn)，能夠起到電壓隔離的用途，若選用的光電繼電器采取photoMOS技術(shù)，則能達(dá)到較高的測量精度，所以光電繼電器隔離法是比較理想的單體電池電壓測量方法。本文的單體電池電壓測量方法就是基于光電繼電器隔離法實(shí)現(xiàn)的。

光電繼電器的通斷控制策略是光電繼電器隔離法要解決的重要問題。常用的光電繼電器的通斷控制方法有：I/O直接控制、譯碼器控制、模擬開關(guān)控制等。I/O直接控制方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)，但是要占用大量的I/O資源。譯碼器控制和模擬開關(guān)控制的思想類似，即用數(shù)量少的I/O去控制數(shù)量多的光電繼電器，這兩種方法減少了I/O口的占用。采用I/O直接控制、譯碼器控制和模擬開關(guān)控制都要將通斷控制電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及處理器設(shè)計(jì)在同一個(gè)模塊即采樣模塊上，這樣的話單體電池的兩個(gè)電極就需引線到采樣模塊上，整個(gè)電池組來講就會有大量的導(dǎo)線連到采樣模塊，造成安裝的繁瑣和電氣走線的復(fù)雜性。對單體電池電壓的測量，應(yīng)著重解決三個(gè)問題：使用現(xiàn)場與測量系統(tǒng)的電氣隔離、降低成本和簡化設(shè)計(jì)方法、提高系統(tǒng)精度。I/O直接控制、譯碼器控制和模擬開關(guān)控制這三種光電繼電器的通斷控制方法在設(shè)計(jì)的簡潔性方面就顯得不足。

本文提出一種由移位寄存陣控制光電繼電器通斷的光電繼電器隔離單體電池電壓測量方法。該方法將光電繼電器通斷控制電路直接設(shè)計(jì)安裝在電池上，之間的走線用排線串聯(lián)起來即可，使設(shè)計(jì)方法得到了很大的簡化，安裝方便，電氣走線簡潔明了。

2、單體電池溫度測量方法分析

電池溫度對電池的容量、電壓、內(nèi)阻、充放電效率、使用壽命、安全性和電池一致性等方面都有較大的影響，所以電池在使用中必須進(jìn)行溫度監(jiān)測。

目前單體電池溫度的測量一般采用熱敏電阻作為溫度傳感器，采用分壓法由A/D采樣讀取熱敏電阻的端電壓，根據(jù)電阻溫度關(guān)系可計(jì)算出溫度值。將熱敏電阻安裝在每個(gè)電池上，分時(shí)將不同電池上的熱敏電阻接到A/D采樣電路上進(jìn)行溫度采樣，實(shí)現(xiàn)單體電池溫度的巡檢。采用在熱敏電阻測量溫度，其測量精度為±1.0℃，誤差較大。同時(shí)有時(shí)由于制造工藝原因，熱敏電阻個(gè)體的溫度特性不是很一致，由此造成溫度測量校準(zhǔn)的困難。進(jìn)行多點(diǎn)溫度巡檢時(shí)，同樣要解決分時(shí)通道選通問題，所以同樣就要考慮設(shè)計(jì)簡潔性問題。

本文基于移位寄存陣控制通道選通的思想，提出了一種采用數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行同時(shí)啟動分時(shí)讀取數(shù)據(jù)的多點(diǎn)溫度采樣方法。采用該方法采樣精度較高，采樣速度快，安裝簡潔方便。