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请问有哪位设计过锂电充电平衡的控制电路吗?

我现在想做一个三锂电串联充电的控制电路,用单片机设计这种电路需要注意一些什么问题呢?多谢各位参予!!
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2006-07-01 14:49
没人讨论啊,我现在把原理图贴上来,请大家帮忙看看!!

我用8位AD转换的单片机来分别检测三节电池的充放电电压.因为AD只有8位,所以只好用分压的方压了.
如果我用这种方法来检测,会出现一些什么问题呢?是否还有更好的方法呢?
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2006-07-01 14:51
@huangxlstar
没人讨论啊,我现在把原理图贴上来,请大家帮忙看看!!我用8位AD转换的单片机来分别检测三节电池的充放电电压.因为AD只有8位,所以只好用分压的方压了.如果我用这种方法来检测,会出现一些什么问题呢?是否还有更好的方法呢?
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azhu
LV.8
4
2006-07-04 19:14
@huangxlstar
没人讨论啊,我现在把原理图贴上来,请大家帮忙看看!!我用8位AD转换的单片机来分别检测三节电池的充放电电压.因为AD只有8位,所以只好用分压的方压了.如果我用这种方法来检测,会出现一些什么问题呢?是否还有更好的方法呢?
8位A/D的精度太低了,无法满足平衡的要求.
你要测量的电压最高达到13V左右,如果用8位A/D,即使不考虑分压电阻的误差,对电池电压的测量误差也会达到50mV,这个误差太大了,无法实现电芯间的平衡.
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2006-07-04 19:35
@azhu
8位A/D的精度太低了,无法满足平衡的要求.你要测量的电压最高达到13V左右,如果用8位A/D,即使不考虑分压电阻的误差,对电池电压的测量误差也会达到50mV,这个误差太大了,无法实现电芯间的平衡.
总算有人回应了,非常感谢.请问azhu兄弟,你是否还有更好的方案呢,10位AD的精度可不可以呢??
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ksvhxd
LV.2
6
2006-07-09 00:26
以前也有人提出过类似问题,不过是在电池充电与管理讨论区,你可到那看看.这里我也谈谈我的想法;
一般单片机所带的8位AD,以5V为基准其电压分辨率约0.02V,加上误差应可做0.1V的精度,足以满足单节锂电检测的需要.电池电压的取样可用通用运放搭接为倍率为1的差分放大器来完成.充电平衡一般采用带控制的电阻分流电路来实现,分流电阻的大小可根据你的充电电流来定,分流比可取0.2~0.5.在充电时,检测电池电压,以最低的一节为准,哪一节的电池电压高了,就打开对应的分流电路,降低充电的速率,最终达到平衡.
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azhu
LV.8
7
2006-07-10 14:03
@huangxlstar
总算有人回应了,非常感谢.请问azhu兄弟,你是否还有更好的方案呢,10位AD的精度可不可以呢??
10位A/D在做过采样并加校准后,基本上可以满足精度的要求,因为你的电池只有3节串联,如果更多节,精度就不够了.
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2006-07-10 23:13
@ksvhxd
以前也有人提出过类似问题,不过是在电池充电与管理讨论区,你可到那看看.这里我也谈谈我的想法;一般单片机所带的8位AD,以5V为基准其电压分辨率约0.02V,加上误差应可做0.1V的精度,足以满足单节锂电检测的需要.电池电压的取样可用通用运放搭接为倍率为1的差分放大器来完成.充电平衡一般采用带控制的电阻分流电路来实现,分流电阻的大小可根据你的充电电流来定,分流比可取0.2~0.5.在充电时,检测电池电压,以最低的一节为准,哪一节的电池电压高了,就打开对应的分流电路,降低充电的速率,最终达到平衡.
多谢大家的讨论,充电平衡电路我已经设计好了,方法也正如KSVHXD所说,我现在的问题是我的电池电压检测电路是否有问题?比如说我要检测最上面的那个电池电压,而检测电路是通过平分三节电池电压来得到的,我就是怀疑这个检测电路是否可行,误差是不是会很大呢???
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ksvhxd
LV.2
9
2006-07-11 00:05
@huangxlstar
多谢大家的讨论,充电平衡电路我已经设计好了,方法也正如KSVHXD所说,我现在的问题是我的电池电压检测电路是否有问题?比如说我要检测最上面的那个电池电压,而检测电路是通过平分三节电池电压来得到的,我就是怀疑这个检测电路是否可行,误差是不是会很大呢???
没有搞懂平分电压是什么意思,如果是说将电池总电压三平分,那就毫无意义了,因为那是无法取出单节电池的电压的.上次不是说了吗,要用差分放大电路进行取样,可取出单节电池的电压,误差应很小,由于是单节电池的电压.电压不会大于5V.也方便AD转换
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huangxlstar
LV.4
10
2006-07-11 15:21
@ksvhxd
没有搞懂平分电压是什么意思,如果是说将电池总电压三平分,那就毫无意义了,因为那是无法取出单节电池的电压的.上次不是说了吗,要用差分放大电路进行取样,可取出单节电池的电压,误差应很小,由于是单节电池的电压.电压不会大于5V.也方便AD转换
上面那个检测电路确是有问题,你所说的差分放大电路是不是就是差动放大器,可不可以给个具体的接法,多谢!!
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huangxlstar
LV.4
11
2006-07-11 16:48
@huangxlstar
上面那个检测电路确是有问题,你所说的差分放大电路是不是就是差动放大器,可不可以给个具体的接法,多谢!!
1152607265.sch
你所说的差分放大电路是不是就是用减法器??我现在用减法器修改了上面的电路.取电池电压的十分之一,便于单片机检测,第一节的检测点TEST1(0.42V)直接接到单片机的AD口,第二节的电压通过减法器(0.84-0.42=0.42)再接到单片机的AD口,第三节也是如此.请问这样可行吗???差点忘了,减法器的各个电阻取值相等!!
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huangxlstar
LV.4
12
2006-07-11 16:50
@huangxlstar
1152607265.sch你所说的差分放大电路是不是就是用减法器??我现在用减法器修改了上面的电路.取电池电压的十分之一,便于单片机检测,第一节的检测点TEST1(0.42V)直接接到单片机的AD口,第二节的电压通过减法器(0.84-0.42=0.42)再接到单片机的AD口,第三节也是如此.请问这样可行吗???差点忘了,减法器的各个电阻取值相等!!
1152607797.sch
是用DXP打开的
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ksvhxd
LV.2
13
2006-07-11 23:25
@huangxlstar
1152607797.sch是用DXP打开的
是的,我所说的差分放大电路也就是你说的减法器.不过取电池电压的十分之一,取出的电压是不是小了点,你AD基准电压取的是多大,这么小的电压值,一般的运放(LM324,LM2902)可能处理不好这么小的电压,会形成较大的误差.
另!不好意思我机子老未装DXP请把原理图另存为99SE格式再上传,
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huangxlstar
LV.4
14
2006-07-12 08:47
@ksvhxd
是的,我所说的差分放大电路也就是你说的减法器.不过取电池电压的十分之一,取出的电压是不是小了点,你AD基准电压取的是多大,这么小的电压值,一般的运放(LM324,LM2902)可能处理不好这么小的电压,会形成较大的误差.另!不好意思我机子老未装DXP请把原理图另存为99SE格式再上传,
1152664422.ddb
我用的是STC单片机,兼容51系列,自带8位AD转换器,缺点就在于它的基准电压电压就是取IC电源电压,如果我取2.56V的电源电压(有低电源电压的产品),那么可以精确到0.01V,如果取5.12V的电源电压,可以精确到0.02V.我设想取百分之一的电池电压,那么便可以精确到0.002V(用5.12V电源电压),当然误差肯定会增加.如果和取0.02V的精度比较,哪个会更精确呢?关于用一般的运放处理小电压,我想这个应该是没问题的,(我做过试验,用LM353接成正比例放大器把0.03的电压放大100倍,输出的误差非常小)
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ksvhxd
LV.2
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2006-07-12 14:17
@huangxlstar
1152664422.ddb我用的是STC单片机,兼容51系列,自带8位AD转换器,缺点就在于它的基准电压电压就是取IC电源电压,如果我取2.56V的电源电压(有低电源电压的产品),那么可以精确到0.01V,如果取5.12V的电源电压,可以精确到0.02V.我设想取百分之一的电池电压,那么便可以精确到0.002V(用5.12V电源电压),当然误差肯定会增加.如果和取0.02V的精度比较,哪个会更精确呢?关于用一般的运放处理小电压,我想这个应该是没问题的,(我做过试验,用LM353接成正比例放大器把0.03的电压放大100倍,输出的误差非常小)
看了你的原理图,发现你对AD转换存在理解上的错误.基准电压决定AD的电压分辨率也就是单位步长电压,8位AD基准电压为5V其能测量的最小电压5V/256计算约为0.02V,这不会为被测电压的改变而改变,因此,你取电池电压的十分之一,不光不能提高测量精度,反而将误差放大了10倍还不算AD自身的1~2LSB的误差.正确的作法应该是不分压,直接送差动电路,在差动电路输出加钳位或稳压保护.
    运放在小电压放大上是没有问题,可在差动电路中小电压输入可能得不到你想要的值,这是因为放大倍率为1,电阻误差,和电路上的干扰.
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huangxlstar
LV.4
16
2006-07-12 15:40
@ksvhxd
看了你的原理图,发现你对AD转换存在理解上的错误.基准电压决定AD的电压分辨率也就是单位步长电压,8位AD基准电压为5V其能测量的最小电压5V/256计算约为0.02V,这不会为被测电压的改变而改变,因此,你取电池电压的十分之一,不光不能提高测量精度,反而将误差放大了10倍还不算AD自身的1~2LSB的误差.正确的作法应该是不分压,直接送差动电路,在差动电路输出加钳位或稳压保护.    运放在小电压放大上是没有问题,可在差动电路中小电压输入可能得不到你想要的值,这是因为放大倍率为1,电阻误差,和电路上的干扰.
1152689902.ddb
看了你的点评,受益非浅,非常感谢!我重新修改了原理图,差动输出后加了钳位,请指点!
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ksvhxd
LV.2
17
2006-07-12 20:57
@huangxlstar
1152689902.ddb看了你的点评,受益非浅,非常感谢!我重新修改了原理图,差动输出后加了钳位,请指点!
可以了,祝你成功!
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huangxlstar
LV.4
18
2006-07-12 21:56
@ksvhxd
可以了,祝你成功!
非常感谢!!!
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ksvhxd
LV.2
19
2006-07-13 21:54
@huangxlstar
非常感谢!!!
今天回想了一下你的电路,我觉得你还要注意一下钳位限流问题
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huangxlstar
LV.4
20
2006-07-14 10:53
@ksvhxd
今天回想了一下你的电路,我觉得你还要注意一下钳位限流问题
哦,好的,多谢!!!
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