基于单片机的串联锂离子电池组监测系统设计
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1．2 串联锂离子电池组的共地问题
串联锂离子电池组电压测量的方法有多种，最简单的是电阻分压测量方法，该方法缺点是大阻值电阻的漂移误差和电阻漏电流导致测量精度低，且影响电池组的一致性。另外一种较为常用的方法是每一个单体电池用一个隔离运算放大器，但是它的体积大且价格高，适于测量精度要求高且不考虑漏电流和成本的场合。设计选用德州仪器公司的INA117来解决串联锂离子电池组的共地问题。INA117的失真为0.001％；共模拟制比最小86 dB，共模输入电压范围±200 V，适合于高精度的测量。
INA117内置了380 kΩ、20 kΩ和21．1 kΩ 3个电阻，因此外部电路省去精密电阻，减少了精密电阻带来的误差和系统复杂程度。图2是INA117输出1节电池电压的接法，6脚和1脚之间的电压就是1节电池两端的电压差。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/172300.htm
该检测系统采用16个INA117分别把16节锂离子电池的单体电压挑选出来。如果它们的1脚都接相同的地，就可以使16个INA117都有相同的信号地，A／D转换器进行采样。共地点选在第8节电池负极和第9节电池正极的连接处。
每节锂离子电池最高电压为5 V，由图3可得，第1个INA117的3脚的输入电势最高为40 V。同理，第16个INA117的2脚输人电势最低为-40 V。第1至8个INA117的输出电压为正，第9至16个INA117的输出电压为负，所以多选一模拟开关和A／D转换器都要求可以输入正、负电压。多选一模拟开关选用MUX16，为16选1可正负电压输入模拟开关，因此16节电池只需1个MUX16。但由于单片机IO口有限，文中用一片74LS154扩展了IO口，仅用单片机的4个IO口即可控制MUX16分别选通单节锂离子电池进行电压采样。
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