電壓檢測與接口電路設計原理圖

　　串聯電池組廣泛應用於手攜式工具、筆記本電腦、通訊電臺以及可攜式電子設備、航天衛星、電動自行車、電動汽車、儲能裝置中。為了使電池組的可用容量最大化及提高電池組的可靠性，電池組中的單體電池性能應該一致，從而需對單體電池進行監控，即需要對單體電池的電壓進行測量。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/369107.htm

　　串聯電池組電壓測量的方法有很多，目前應用較多的是差分檢測型與電流源檢測型兩種。差分檢測型需要2個電阻對的阻值嚴格匹配，否則將影響電池組電壓的檢測精度，該方法使用中為了減少檢測線漏電流對電池組一致性的影響，需要增加電阻的阻值，這樣將增加了大規模生產的難度並降低了檢測精度。而電流檢測型的檢測電路中僅需要一個電阻對的阻值匹配，提到為了提高檢測的精度，需要小阻值的電阻匹配，但增大了檢測線漏電流。在實際使用過程中為了減小檢測線漏電流對電池組一致性的影響，以及減少電壓檢測電路的功耗，需要在電壓檢測線路上增加開關控制器件，往往採用光耦或者光電繼電器。電流型電壓檢測電路具有較好的性能，但當電壓低於2V時無法進行檢測，首先對電壓檢測電路進行了改進，擴大了電壓檢測範圍。其次以改進的電壓檢測電路並以光電繼電器作為控制開關，對影響電壓檢測精度的因素進行了分析和實驗，最後通過一種電子開關的方式來取代光電繼電器，從而提高了電壓檢測精度。

　　

　　圖2 電壓測量電路原理圖

　　採樣電路參考電壓為2.5V，因此需要把電池電壓進行2倍衰減，所以選擇了R1=2R2，電路中電容C1為去耦電容，電阻R5為限流電阻，電阻R4用於保證電路可靠工作，為了減少電壓檢測電路的漏電流，在每節單體電池電壓檢測線上加入AQW216光電繼電器作為檢測控制開關，如圖2所示，當需要檢測電池電壓時，通過控制端打開光電繼電器，檢測完關閉光電繼電器，可有效減少檢測時的漏電流對電池組一致性的影響。

　　AD7674能提供3種不同轉換速率工作方式，以便對不同的具體應用優化性能。這3種工作模式如下：WARP，允許採樣率高達800 kHz。然而在這種模式下只有當轉換之間的時間不超過1ms 時，才能保證其轉換的精度。如果連續兩次轉換之間的時間大於1 ms，第一次轉換的結果就會被忽略，這種模式適合於要求快速採樣率的應用。NORMAL，這種模式的採樣率為666 kHz，在這種模式下對採樣轉換之間的時間沒有限制，既可保證高的轉換精度又可確保快速的採樣速率。IMPULSE，一種低功耗模式，其採樣率為570 kHz。

　　

　　只用1塊C8051F060晶片即可完成單片機8051的各種控制，多路A／D 轉換和D／A 轉換，I2C、SPI 數據總線傳輸，RS232、RS485串口通信等功能，從而大大減少了元器件的種類，縮小了印製板的面積，節約了成本，提高了系統可靠性。而其交叉開關方式的配置， 使I／O 口應用更加靈活方便。AD7674與C8051F060的接口電路圖為AD7674在高速採集系統中的外圍電路和接口電路。外圍電路包括電壓基準輸入的設計、模擬電壓輸入部分的設計、模擬和數字電源供電的設計及接口電路的設計。接口電路包括AD7674與C8051F060和CPLD 的接口。