電池組單元電壓檢測系統(tǒng)研究(已修改)
2024-10-14 17:41 本頁面
【正文】 電池組單元電壓檢測系統(tǒng)研究 天津大學(xué) IC設(shè)計(jì)中心 王君 目錄 研究背景及意義 相關(guān)研究發(fā)展與現(xiàn)狀 項(xiàng)目設(shè)計(jì) 進(jìn)一步工作 參考文獻(xiàn) 汽車、航天電子、電池動(dòng)力汽車， 持續(xù)供電設(shè)備還有通信設(shè)備 大多需要串聯(lián)電池組作為供電電源。電池組可能包含許多個(gè)小型電池單元， 以此來獲得數(shù)百伏特的供電電壓。在電池組供電系統(tǒng)中 ,我們希望能夠準(zhǔn)確地測量出每個(gè)小單元電池的電壓，并通過充放電精確控制每節(jié)電池的電壓，以延長電池使用壽命。 測量電池組單元電壓的關(guān)鍵技術(shù)在于消除高壓共模信號(hào)（ mon mode voltage），讀出低壓差模信號(hào)（ different mode voltage）。這樣很好地將輸入輸出隔離開，避免后級(jí)電路直接接受高壓信號(hào) 電池組單元電池檢測的重要性基于： 否欠壓或過充（二者均會(huì)影響電池壽命） 二、國內(nèi)外研究發(fā)展及現(xiàn)狀 通過變壓器等分立元件在電路板上實(shí)現(xiàn)電池組電壓的測量。 隨著 IC行業(yè)的發(fā)展，芯片的普及，各個(gè)公司紛紛推出自己的系統(tǒng)解決方案，其中大量用到 ADC，運(yùn)算放大器等集成芯片。 發(fā)展至今天， IC的集成度提高，片上系統(tǒng)（ SOC）的普及，單單靠片外系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足用戶要求。LINEAR、 Maxim、 TI等紛紛推出自己的電源管理芯片，通過一顆芯片或者多組芯片的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電池組電壓檢測、溫度檢測、電流檢測等多項(xiàng)功能。 其中 IC內(nèi)部電池組單元電壓檢測電路成為研究的熱門。 主流的技術(shù)方案 I. 放大器隔離 II. 光耦合隔離 IV. DC/DC Converter V. 開關(guān)電容電荷轉(zhuǎn)移 VI. 電源管理 IC (Band amp。 Unguris, 1997) 系統(tǒng)方案 系統(tǒng)框圖 將電池電壓轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制（ PWM）信號(hào)或者其他輸出頻率與電池電壓相關(guān)的脈沖信號(hào)并通過隔離 barrier輸出 . PWM信號(hào)則是通過壓控振蕩器 (VCO)得到 (Meyrath, 2020).輸出的 PWM信號(hào)通過后級(jí)電路解調(diào)制就可以還原差模信號(hào)。通過這種方法可以很好地消除高壓共模信號(hào)，優(yōu)勢是精度較高，但是
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