电动车辆动力电池组电压采集电路设计
电池管理系统电压采样电路的设计与研究
电池管理系统电压采样电路的设计与研究倪红军;陈祥;朱建新;吕帅帅;储爱华【摘要】As the power battery is taken as the whole or partial power source of the hybrid electric vehicle(HEV),real-time acquirement and monitoring of the single-cell voltage have great significance. A voltage sampling circuit of battery manage-ment system(BMS)was designed. The voltage sampling principle is analyzed. The battery box is used to simulate the single-cell voltage. The program is compiled to control the voltage sampling of the single module. The voltage sampling accuracy is com-pared at different voltages. The test results show that the voltage sampling accuracy of the circuit is high,and the circuit can meet the design requirements of voltage sampling.%动力电池作为混合动力汽车的全部或部分动力源,对动力电池单体电压的实时采集、监控具有重要意义.设计一种电池管理系统(BMS)电压采样电路,分析电压采样原理,通过电池箱模拟单体电池电压,编写软件控制单个模块电压采样,比较不同电压下的电压采样精度.测试结果表明,电压采样精度较高,满足电压采样设计要求.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)010【总页数】3页(P158-160)【关键词】混合动力汽车;电池管理系统;单体电压;电压采样【作者】倪红军;陈祥;朱建新;吕帅帅;储爱华【作者单位】南通大学机械工程学院,江苏南通 226019;南通大学机械工程学院,江苏南通 226019;科力远混合动力技术有限公司,上海 200240;南通大学机械工程学院,江苏南通 226019;南通大学机械工程学院,江苏南通 226019;科力远混合动力技术有限公司,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TN710.4-34动力电池是混合动力汽车上不可或缺的动力源，动力电池主要用于汽车制动能量的回收与利用，以提高混合动力汽车工作时的能量效率，降低污染等。
电动车辆动力电池组电压采集电路设计
ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｂａｔｔｅｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｃａｕｓｅ
ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｃａｕｓｉｎｇ ｂｙ ｂａｔｔｅｒｙ ｏｖｅｒｃｈａｒｇｅ ｏｒ ｏｖｅｒ—ｄｉｓｃｈａｒｇｅ．
Ｍｏｎｏｍｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｂｕｔｔｅｒｙ ｐａｃｋｓ
4.童诗白.华成英 模拟电子技术基础 2000
引证文献(1条)
1.张彩萍.张承宁.李军求.张玉璞 电动车用动力电池状态检测与显示系统设计[期刊论文]-电子技术应用 2008(9)
本文链接：/Periodical_dgjszz200712025.aspx 授权使用：燕山大学(ysdx)，授权号：621ccd79-4d83-46bd-acd0-9de500a4e2fb
单元２测量值 单元２采集值 单元３测量值 单元３采集值
单元４测量值 单元４采集值
单元５测量值 单元５采集值
１２８ Ｏ
６０ １２０ １８０ ２４０ ３００ ３６０ ４２０４８０ ５４０６００ ｄｓ
（ｂ）行车后
图４车辆正常行驶前、后电池单体电压数据记录图
单元１测量值 单元１采集值 单元２测量值 单元２采集值 单元３测量值 单元３采集值 单元４测量值 单元４采集值 单元５测量值 单元５采集值
电流转换成不同的电压级别，从而满足不同单片机
接口的需要。此外，图中的电感Ｌ】、￡２，电容Ｃ 起到了对输入信号滤波和消除毛刺的作用。
值得提出的是电阻值匹配问题，根据应用的电 池检测电路模块，单片机的Ａ／Ｄ转换输入电压范 围是０～５Ｖ，且转换电阻Ｒ和负载电阻Ｒ。分别选 用阻值为１ｋ１２和３３０１２的精密电阻，又知道输入量 ——电池单体电压的变化区间是９～１５Ｖ，联立式 （６）和式（７）得ｕ／Ｕｂ。。＝Ｒ ３／３ Ｒ１，即可推算出 最为合适的匹配电阻比例关系，即Ｒ，／Ｒ，＝Ｒ：／ Ｒ。＝２。利用这个比例值，并在综合考虑运放性能 指标的前提下，特选定了两套匹配电阻阻值方案以 进行对比，分别为：①Ｒ１＝Ｒ２＝２０ｋ‘２，Ｒ３＝Ｒ４ ＝１０ｋＱ。②Ｒ１＝Ｒ２＝２００ｋＯ，Ｒ３＝Ｒ４＝１００ｋＱ。 比较实验的过程如下：在不同的输入电压巩。。下， 分别测量两种方案的输出电压ｕ，并求得输出与 输入之间的比值，从而判断各自线性度的好坏，根 据实验数据得到线性度曲线如图２所示。不难看
一种电池管理系统电压采集电路的优化设计
一种电池管理系统电压采集电路的优化设计电池管理系统的电压采集电路是电池管理系统中非常重要的一环，主要作用是对电池的电压进行采集并转换成数字信号，通过数字信号的处理来实现对电池状态的监测和管理。
因此，电压采集电路的优化设计对于提高电池管理系统的性能和准确性至关重要。
首先，电压采集电路的设计应考虑到电路的高精度、高灵敏度和抗干扰能力。
在采集电路中加入滤波器，控制电磁干扰和噪声的干扰可以有效地提高电路的稳定性和精度。
此外，可通过增加前置放大器等器件来增加电路的灵敏度，提高电路的精度和灵敏度。
其次，为了保证电路的可靠性，应考虑电路的安全性和可靠性。
对于无源元器件的选择、封装和焊接应严格按照要求进行。
在电路布局方面，应采用尽可能简洁的布局方式，将电路元件尽可能远离电磁干扰源，保证电路的稳定性和可靠性。
最后，为了方便整个系统的控制和管理，电压采集电路的设计应考虑到其与整个电池管理系统的连接与通讯。
采用常见的串口通讯协议如SPI、IIC等通讯协议进行数据传输，方便与其他子系统之间的信息交互。
总之，电池管理系统电压采集电路的优化设计需要全面考虑到电路的精度、灵敏度、抗干扰能力、安全性和可靠性等要素，设计出稳定可靠、性能优良的电路，保证了系统的性能和准确性。
除了上述提到的电路设计要素，电池管理系统电压采集电路的优化设计还应考虑到以下方面：一、选择合适的集成电路当前市场上常见的电池管理系统电压采集电路集成电路有MAX17048、LTC299/LTC2945、TMP235等。
在选用时应综合考虑采集精度、价格、功耗和通讯接口等因素，选择最适合自己系统的集成电路。
二、电路校准电压采集电路在使用过程中难免会出现偏差，因此需要对电路进行校准。
校准可以采用温度矫正、全电路偏移量调整等方法。
校准过程需要在实验室条件下进行，准确性要求高，建议定期进行。
三、环境适应性电池管理系统电压采集电路应能适应各种恶劣的工作环境。
如低温、高温、高湿、强电磁干扰等。
电动汽车动力锂电池组电源管理系统设计
电动汽车动力锂电池组电源管理系统设计张辉;李艳东;李建军;赵丽娜【摘要】电动汽车的快速发展,对于动力锂电池进行管理是必不可少的.在电池进行充电时,对电池状态的监控及均衡充电可很好地保护电池的寿命和安全.在需要对大量电池进行管理时,可以通过CAN通信将需要监控的电池进行统一管理.为了更好的管理电池,采用了液晶显示器和上位机对电池进行监控.当电池充电发生故障或者电池充满时,通过电压组的均衡来保护电池组,并发出相应的提示信号.在控制设计方面,主控制处理器采用的是DSP处理器,芯片采用的是C语言编程,通信方式运用了SCI、SPI、CAN等传输形式.上位机是在LabVIEW开发平台上进行设计.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)007【总页数】5页(P1407-1411)【关键词】DSP;电池管理;上位机;CAN总线【作者】张辉;李艳东;李建军;赵丽娜【作者单位】齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006;齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006;齐齐哈尔大学理学院,黑龙江齐齐哈尔161006;齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006【正文语种】中文【中图分类】TM912为了缓解全国环境污染问题，纯电动汽车得到了快速的发展。
而纯电动汽车发展的瓶颈之一却又在动力蓄电池方面，这给纯电动汽车在续航、动力和安全方面带来了很多麻烦，在蓄电池技术没有很大改进的前提下，对纯电动汽车提升性能方面目前最有效的方法是对电池的管理，使其在电池寿命、安全、续航等方面得到很大的改善，所以说一个好的电池管理方案对纯电动汽车是至关重要的[1]。
人们很早就对电池的管理开始进行了研究，并且取得了很大的成就。
早在1997年日本青森工业研究中心就开始对BMS的实际应用进行研究，美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测，丰田、本田及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发重点[2-3]。
电动车辆电池管理系统中数据采集系统设计
本系统软件采用C语言编写，编译器使用TI公司专用于 DSP调试的CCS软件，并结合仿真器完成程序的在线调试， 经过不断修改后将程序烧录至FLASH中。
图7 各项参数显示 1.功能验证 整个测试过程：电源接通后，按下启动按钮，整个系统开始工作，首 先可以看到LCD显示屏亮起，此时回路处于空载状态，观察LCD上各项参数 （图7）。接下来可以通过数字稳压源给电池组恒流充电，此时可通过观察 LCD上的电流参数，并与稳压源上的数字进行比较，或者通过数字万用表 测量分流器上的电压，进而间接得到回路电流值；然后通过使用数字万用表 测量每节电池电压，总电压并与LCD上数值进行比较；最后将使用带温度探 测功能的万用表探测电池表面的温度并与LCD上的数值进行比较。电池组接 入负载处于放电状态下的测试过程同样如此。结果表明，本装置对电池组电 压、电流及温度的采样精度较高，功能达到预期要求。
（1）
（2）
ELECTRONICS WORLD・技术交流
系统程序模块： 本设计软件包括主程序、模拟IIC、中断函数、MCP3421函数、NTC热 敏电阻温度转换函数及LCD12864函数等。流程图如图6所示：
图3 温度采样电路 5.电流采样单元 电流采样电路如图4所示，电流采样电路的采样过程为锰 铜分流器将串联电池组的的电流转换为微电压，已经被配置 好的MCP3421通过差分输入将采集到的电压值转换为传送给 DSP，DSP经过转换在计算出电池组的电流。
标称电压为37V，最高电压可达42V（任向武，电池管理 系统及其数据管理单元的设计：湖南大学硕士学位论文， 2016）。单体电池采用18650类型锂离子电池，型号为 ICR18650-26F。产自韩国三星公司，其优点是较高的安全性 能，没有毒和污染；一致性好，较长的使用寿命，拥有高达 700次以上的循环使用次数，有较好的耐高温和耐过充性能 等（雍加望，轻型电动车辆电池管理系统研究：安徽农业大 学硕士学位论文，2012）。
电池管理系统电压采样电路的设计与研究
电池管理系统电压采样电路的设计与研究作者：倪红军陈祥朱建新吕帅帅储爱华来源：《现代电子技术》2017年第10期摘要：动力电池作为混合动力汽车的全部或部分动力源，对动力电池单体电压的实时采集、监控具有重要意义。
设计一种电池管理系统（BMS）电压采样电路，分析电压采样原理，通过电池箱模拟单体电池电压，编写软件控制单个模块电压采样，比较不同电压下的电压采样精度。
测试结果表明，电压采样精度较高，满足电压采样设计要求。
关键词：混合动力汽车；电池管理系统；单体电压；电压采样中图分类号： TN710.4⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）10⁃0158⁃03Abstract： As the power battery is taken as the whole or partial power source of the hybrid electric vehicle （HEV）， real⁃time acquirement and monitoring of the single⁃cell voltage have great significance. A voltage sampling circuit of battery management system （BMS） was designed. The voltage sampling principle is analyzed. The battery box is used to simulate the single⁃cell voltage. The program is compiled to control the voltage sampling of the single module. The voltage sampling accuracy is compared at different voltages. The test results show that the voltage sampling accuracy of the circuit is high， and the circuit can meet the design requirements of voltage sampling.Keywords： hybrid power automobile； battery management system； single⁃cell voltage；voltage sampling动力电池是混合动力汽车上不可或缺的动力源，动力电池主要用于汽车制动能量的回收与利用，以提高混合动力汽车工作时的能量效率，降低污染等。
动力电池电芯的电压采样原理
动力电池电芯的电压采样原理
动力电池电芯的电压采样原理主要基于高压采样电路的设计。
高压采样电路的主要功能是对电池系统中的电压进行高精度的采集和监测，以确保整个电池系统的正常运行。
高压采样电路的设计涉及到多个方面，包括电压分压精度、抗干扰能力以及隔离效果等。
在采样过程中，首先通过高压分压原理，利用串联电阻将高压电路分压到合适的范围。
接着，通过运算放大电路将分压后的电压信号放大，然后输出到AD转换器进行数字信号转换，最终得到高精度的电压采样结果。
为了提高采样电路的抗干扰能力，通常会增加抗干扰器件，以降低电路噪声和干扰。
同时，采样电路与电池系统之间需要建立完全隔离的电路连接，以确保采样电路的安全性和稳定性。
这通常通过使用隔离放大器来实现。
此外，电芯电压采样也涉及到电压传感器的选择，需要选择具有高精度、高稳定性、低噪声和低失真的电压传感器，以保证采样结果的准确性和可靠性。
总的来说，动力电池电芯的电压采样原理是通过高压采样电路对电池系统中的电压进行高精度的采集和监测，同时考虑到抗干扰能力和隔离效果，以确保采样结果的准确性和稳定性。
动力电池电芯的电压采样原理
动力电池电芯的电压采样原理
《动力电池电芯的电压采样原理》
动力电池电芯的电压采样是指对电池电芯的电压进行采样和监测的过程。
电压采样原理是通过测量电池电芯的电压来获取电池的状态信息，从而为电池管理系统提供必要的数据支持。
动力电池电芯的电压采样原理主要基于电压测量电路。
电池电芯的电压测量电路一般由电压测量集成电路、电压分压电路、A/D转换器和微控制器组成。
电压测量集成电路用于对电池电芯
的电压进行测量，电压分压电路用于将高电压分压成适合A/D转换器输入的低电压信号，A/D
转换器用于将模拟电压信号转换成数字信号，微控制器则用于采集和处理电池电芯的电压信息。
在电池管理系统中，电压采样原理通过对电池电芯的电压进行周期性采样，获得电池电芯的实时电压值。
通过对电池电芯的电压进行实时监测和采样，可以获取电池的工作状态和性能参数，从而实现对电池的有效管理和保护。
电压采样原理对于动力电池的安全性和可靠性具有重要意义。
通过对电池电芯的电压进行实时监测和采样，可以及时发现电池的异常情况，如过压、欠压等，从而采取相应的措施进行处理，确保电池的安全运行。
同时，电压采样还可以为电池的SOC和SOH等状态参数提供准确的数
据支持，为电池管理系统提供科学的决策依据。
综上所述，电压采样原理是动力电池电芯管理的基础，通过对电池电芯的电压进行实时监测和采样，可以获得电池的状态信息，为电池管理系统提供必要的数据支持，从而实现对动力电池的有效管理和保护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动车辆动力电池组电压采集电路设计
作者：张彩萍， 张承宁， 李军求
作者单位：北京理工大学机械与车辆工程学院,100081
刊名：
电气应用
英文刊名：ELECTROTECHNICAL APPLICATION
年，卷(期)：2007,26(12)
被引用次数：3次
1.朱正动力电池组分布式管理系统设计及实车试验 2006
2.卢居霄;黄文华;陈全世电动汽车电池管理系统的多路电压采集电路设计[期刊论文]-电源技术 2006(05)
3.何朝阳;戴君蓄电池在线监测系统的设计与实现[期刊论文]-今日电子 2006(10)
4.童诗白;华成英模拟电子技术基础 2000
1.张彩萍.张承宁.李军求.张玉璞.ZHANG Cai Ping.ZHANG Cheng Ning.LI Jun Qiu.ZHANG Yu Pu电动车用动力电池状态检测与显示系统设计[期刊论文]-电子技术应用2008,34(9)
2.赵慧勇.罗永革.王保华.刘珂路.Zhao Huiyong.Luo Yongge.Wang Baohua.Liu Kelu多路电压采集单元模块仿真设计[期刊论文]-湖北汽车工业学院学报2010,24(2)
3.卢居霄.黄文华.陈全世电动汽车电池管理系统的多路电压采集电路设计[期刊论文]-电子设计应用2006(5)
1.张彩萍.张承宁.李军求.张玉璞电动车用动力电池状态检测与显示系统设计[期刊论文]-电子技术应用 2008(9)
2.雷晶晶.李秋红.龙泽.王太宏.张金顶锂电池组单体电压精确检测方法[期刊论文]-电源技术 2012(3)
3.雷晶晶.李秋红.陈立宝.张金顶.王太宏动力锂离子电池管理系统的研究进展[期刊论文]-电源技术 2010(11)引用本文格式：张彩萍.张承宁.李军求电动车辆动力电池组电压采集电路设计[期刊论文]-电气应用 2007(12)。