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【求助】分布式铅酸蓄电池电压差分采集法

各位老师,大家好!

最近在研究串联铅酸蓄电池组(电池为5块,单体电池额定电压12V,容量80Ah),欲对其单体电压进行检测,单片机AD允许电压为0~3.3V,在设计中采用差分放大的形式将电压进行0.1倍的变换,其中采用的放大器为OP07,在实验过程中,经差分变换后的电压出现一定的偏差,离地越近的电池电压采集越准,相对于地,电压越高的电池,其误差越大。我怀疑是电池电压太高,超过OP07的输入电压,造成线性失调,引起放大误差,在查阅OP07的资料时,没看明白其输入电压范围,求达人解答。贴上电路,供大家分析讨论。小弟不胜感激!

  

电池电压调理电路

 

局部电池调理电路放大

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2012-07-25 18:27
输入共模电压超出运放参数范围就不能正常工作了。
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linus9898
LV.5
3
2012-07-25 18:37
@ymyangyong
输入共模电压超出运放参数范围就不能正常工作了。
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2012-07-26 05:18

分压再差分.

换324试试.   记得是轨到轨的.

单体12V中还有6个单格啊.       只测12V,意义不大. 聊胜于无. 

要保护到2V单格的,才真的有意义.

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2012-07-26 09:52
@涛声依旧
分压再差分.换324试试.  记得是轨到轨的.单体12V中还有6个单格啊.      只测12V,意义不大. 聊胜于无. 要保护到2V单格的,才真的有意义.
是,有道理,但是对免维护的,监测单格的是不是就有点困难了。。。
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2012-07-26 09:53
@ymyangyong
输入共模电压超出运放参数范围就不能正常工作了。
对,我考虑的也是这个问题,但是电压基本还是程线性变化的,只不过误差大一点,还有您了解OP07的输入电压范围?
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2012-07-26 09:53
@linus9898
[图片]
谢谢,小弟不才!
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2012-07-26 10:14
@dagong72zs
是,有道理,但是对免维护的,监测单格的是不是就有点困难了。。。

连单格出线都没有的电池,  是不可能监控,更不可能保护了.  要2V一只的大容量单格单体电池才合适.

OP07好象不是轨对轨的,输入范围就可能小. 你再核对下. 

差分输入熟悉了,也可以作其他用途. 

咱己经可以确定不会再用差分法去对付一大串电池了.

 

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2012-07-26 12:01
@涛声依旧
连单格出线都没有的电池, 是不可能监控,更不可能保护了. 要2V一只的大容量单格单体电池才合适.OP07好象不是轨对轨的,输入范围就可能小. 你再核对下. 差分输入熟悉了,也可以作其他用途. 咱己经可以确定不会再用差分法去对付一大串电池了. 

网上有个选通回路采集方法,可参考http://news.cartech8.com/article-4515-1.html.

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2012-07-26 12:13
@dagong72zs
对,我考虑的也是这个问题,但是电压基本还是程线性变化的,只不过误差大一点,还有您了解OP07的输入电压范围?
共模电压应至少在运放正负电源电压范围内吧!
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dagong72zs
LV.4
11
2012-07-26 13:39
@ymyangyong
共模电压应至少在运放正负电源电压范围内吧[图片]!
是,我早先也是这么以为的,我用的±15V供电,但是感觉20多伏的放大效果还可以
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dagong72zs
LV.4
12
2012-07-26 13:40
@ymyangyong
网上有个选通回路采集方法,可参考http://news.cartech8.com/article-4515-1.html.
谢谢,在上个帖子就告诉过我,现在我暂时就5块电池,过几天再上17块电池,到时候再去好好研究下这种选通巡检的方式。
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dagong72zs
LV.4
13
2012-07-26 13:42
@涛声依旧
连单格出线都没有的电池, 是不可能监控,更不可能保护了. 要2V一只的大容量单格单体电池才合适.OP07好象不是轨对轨的,输入范围就可能小. 你再核对下. 差分输入熟悉了,也可以作其他用途. 咱己经可以确定不会再用差分法去对付一大串电池了. 
对,差分也只是权宜之计,对于17块电池,还得考虑楼下给的建议,用选通回路的方法进行采集。
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2012-07-26 16:45
@dagong72zs
对,差分也只是权宜之计,对于17块电池,还得考虑楼下给的建议,用选通回路的方法进行采集。

我现在的观念己经改变了.  认为根本就不需要一次又一次的去检查电池. 根本就不需要繁琐. 

我们一定先要明白,我们究竟想要什么?    不要被套路迷惑.或者说被潮流误导.    毕竟咱们是要解决问题,而不是赶时髦.  

············  

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dagong72zs
LV.4
15
2012-07-26 21:07
@涛声依旧
我现在的观念己经改变了. 认为根本就不需要一次又一次的去检查电池.根本就不需要繁琐. 我们一定先要明白,我们究竟想要什么?   不要被套路迷惑.或者说被潮流误导.   毕竟咱们是要解决问题,而不是赶时髦.  ············  
是的,我的思路有待改进
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2012-07-27 00:22
@涛声依旧
我现在的观念己经改变了. 认为根本就不需要一次又一次的去检查电池.根本就不需要繁琐. 我们一定先要明白,我们究竟想要什么?   不要被套路迷惑.或者说被潮流误导.   毕竟咱们是要解决问题,而不是赶时髦.  ············  

我很赞成 涛声依旧团长的观念。检测监控是一方面,关键是如何解决单体电池充放电均衡的难题。电源网首届电动汽车/电动车专题会资料中有郁百超的<系统无损充电及微功耗电驱动系统>演讲资料,想法很新颖,值得拜读.http://bbs.dianyuan.com/topic/890200.http://wenku.baidu.com/view/b29c8a7701f69e31433294a4.html

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2012-07-27 09:14
@dagong72zs
是的,我的思路有待改进
看看把op07负端输入对地也加个10k电阻分压并微调增益和校零怎么样.
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2012-07-27 09:21
@dagong72zs
是,我早先也是这么以为的,我用的±15V供电,但是感觉20多伏的放大效果还可以
±15V供电时超出±14V输入共模电压范围会截止工作产生非线性失真的.
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dagong72zs
LV.4
19
2012-07-27 09:33
@ymyangyong
我很赞成 涛声依旧团长的观念。检测监控是一方面,关键是如何解决单体电池充放电均衡的难题。电源网首届电动汽车/电动车专题会资料中有郁百超的演讲资料,想法很新颖,值得拜读.http://bbs.dianyuan.com/topic/890200.http://wenku.baidu.com/view/b29c8a7701f69e31433294a4.html
嗯,仔细研究研究
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2012-07-27 17:29
@ymyangyong
我很赞成 涛声依旧团长的观念。检测监控是一方面,关键是如何解决单体电池充放电均衡的难题。电源网首届电动汽车/电动车专题会资料中有郁百超的演讲资料,想法很新颖,值得拜读.http://bbs.dianyuan.com/topic/890200.http://wenku.baidu.com/view/b29c8a7701f69e31433294a4.html

百度上那个大致看了下,  增速器部分尚有新意.  类似于PAM调速范畴.

那个电池均衡就老套了.  就一个充电均衡才算完善的.   但咱04年三句话就教会一个网上的外行了.   就告诉买十只锂充,串起来成十一条出线,对应插上十串的锂电,就是完美的平衡充了.                  

文中就没见放电均衡,只有过放保护,跳闸完事.

是咱看粗了漏了?

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2012-07-27 18:02
@涛声依旧
百度上那个大致看了下, 增速器部分尚有新意. 类似于PAM调速范畴.那个电池均衡就老套了. 就一个充电均衡才算完善的.  但咱04年三句话就教会一个网上的外行了.  就告诉买十只锂充,串起来成十一条出线,对应插上十串的锂电,就是完美的平衡充了.                  文中就没见放电均衡,只有过放保护,跳闸完事.是咱看粗了漏了?

文中我也没看见放电均衡,只有过放保护.那这个怎么样?http://www.chinaaet.com/article/index.aspx?id=43541.

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2012-07-28 00:50
@ymyangyong
文中我也没看见放电均衡,只有过放保护.那这个怎么样?http://www.chinaaet.com/article/index.aspx?id=43541.

这个办法看似简单,缺点有2.   

1  给落后电池补电只能由相邻的电池.这个缺点极大!    就可以想象到每补一次电可能会涉及到好几次转换接力才能平衡,   不但每次转换都必然会有损耗,   主要是这样的不消停,会把富电也折腾穷了.   

电能一旦离网上了车,1度电的价格或价值,不会低于2元5角. 基至近5元都会有.

2  还是少不了繁琐的检测.

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2012-07-28 01:20
@ymyangyong
文中我也没看见放电均衡,只有过放保护.那这个怎么样?http://www.chinaaet.com/article/index.aspx?id=43541.

谈谈咱的观点.

  先听听反对派的意见. 有人认为电池组“限过放”就够了.  不需要放电均衡的瞎折腾. 认为一不小心会越折腾越穷的.          

以上意见当然偏颇,电池旧了离散后,  “限过放”就只能以最短板为准了.  更可怕的是用足的短板会趋向更短.       其实放电均衡的真正意义并不是非要用足这点电量.     其实是为保护短板不再更短.离下限远点就给穷电充电,对电池有好处.          DOD深度越浅,电池寿命越长.     有放电均衡的车辆,对电池容量的包容度就大.      比如,比亚迪就用不着老是在纠结电池合格率低.一致性差. 

心中想着反对派的意见,就不会忘乎所以,   也就不能忘记“放电均衡 ”只是“锦上添花”, 不必太过份. 否则真的会过犹不及.         比如,10毫伏的检测精度,全过程的电压均衡就是真的是瞎折腾.        中后期均衡才有必要.  只要能达到目的,手段越简洁越好 !  综合效率越高越好!成本越低越好!

咱的意见更是坚决支持不折腾富电池,   但又必需要给穷电池补电.       举措就是利用车辆回收的动能,优先补助穷电池.     这一嗓子喊出来, 反对派立马统统噤声.

关于免检测的想法.后续.

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dagong72zs
LV.4
24
2012-07-29 15:04
@涛声依旧
谈谈咱的观点. 先听听反对派的意见.有人认为电池组“限过放”就够了. 不需要放电均衡的瞎折腾. 认为一不小心会越折腾越穷的.         以上意见当然偏颇,电池旧了离散后, “限过放”就只能以最短板为准了. 更可怕的是用足的短板会趋向更短.      其实放电均衡的真正意义并不是非要用足这点电量.    其实是为保护短板不再更短.离下限远点就给穷电充电,对电池有好处.         DOD深度越浅,电池寿命越长.    有放电均衡的车辆,对电池容量的包容度就大.     比如,比亚迪就用不着老是在纠结电池合格率低.一致性差. 心中想着反对派的意见,就不会忘乎所以,  也就不能忘记“放电均衡 ”只是“锦上添花”,不必太过份.否则真的会过犹不及.        比如,10毫伏的检测精度,全过程的电压均衡就是真的是瞎折腾.       中后期均衡才有必要. 只要能达到目的,手段越简洁越好! 综合效率越高越好!成本越低越好!咱的意见更是坚决支持不折腾富电池,  但又必需要给穷电池补电.      举措就是利用车辆回收的动能,优先补助穷电池.    这一嗓子喊出来, 反对派立马统统噤声.关于免检测的想法.后续.
恩恩,跟了几个您的帖子,我也越来越赞成您的说法了,才发觉之前的自己的想法也是很幼稚,妄想电池出现1V的落差就开始对富电池进行放电,学习了,看啦我的科研思路需要改进了,谢谢团长了!
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tinahe12345
LV.1
25
2014-01-03 15:29
@dagong72zs
恩恩,跟了几个您的帖子,我也越来越赞成您的说法了,才发觉之前的自己的想法也是很幼稚,妄想电池出现1V的落差就开始对富电池进行放电,学习了,看啦我的科研思路需要改进了,谢谢团长了!
排长,最后怎样了啊
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