悬浮电池电压采集系统

Jambalaya

donglw 发表于 2024-8-18 02:07
当电池电压高于运算放大器的共模电压时，如共模电压为20伏。通常取电池的电压为18V为第二组测量的悬浮 ...

你要退休了就老实别发所谓技术贴，要没退就好好看书学习。

MF35_

donglw 发表于 2024-8-18 02:07
当电池电压高于运算放大器的共模电压时，如共模电压为20伏。通常取电池的电压为18V为第二组测量的悬浮 ...

你这种理解我也真是无语了，都磁珠连接了，还悬浮呢？磁珠不导电的吗？算了不说了，你爱怎么理解怎么理解吧

超级夜猫子

同意MF35_的观点，我认为两个接地点之间完全没有直流电流通过才能被看成悬浮接地，像很多音频功放线路上的直流地通过串一只电阻加一只电容再接倒金属外壳（交流地）上，这时交流通，而直流是断开的，这样才是悬浮接地。而楼主通过磁珠把两个地连接起来，直流通了，交流反倒受阻，而且被测电池的下端还有电池，楼主打算怎么接，下端的电池电压很有可能造成运放的正负输入端（也就是MF35_说的共模电压）都超过运放的电源电压，还有上端的电池，又会对这个运放造成什么影响也是未知数。楼主是没有对电池组的检测进行系统化的考虑，其实检测电池组每节电池的电压没那么复杂，都用上MCU了，以常见MCU的12位ADC来说，即使电池组有100V的电压，对应测量精度也可以达到0.025V（100V除以4096，如需要更高的精度或更高的电压，还可采用16位及以上的ADC），剩下需要考虑的就是输入端数量够不够、保证取样电阻的精度以及算法等这些问题了。虽说也可以对每节电池单独用电源（或直接用电池本身）然后用光电隔离也能行，但那样线路太过复杂了（主要是价钱贵，精度较高的模拟量光耦可不便宜），还要考虑耗电量的问题（假如用被测电池做电源）。

donglw

超级夜猫子 发表于 2024-8-18 10:01
同意MF35_的观点，我认为两个接地点之间完全没有直流电流通过才能被看成悬浮接地，像很多音频功放线路上的 ...

我在谈电池的测量，没有说音频功放。假设测量表最大量程是5V，一节电池为4.5V，两节电池是9V。测第一节电池是接地测量，测第二节电池采用浮地测量。
在电源测量称为浮地测量！
国内翻译美国编写的几本开关电源书籍，也把这种情况称为浮地测量。
锂电个体偏差超过0.25V无法实现均衡，新能源汽车高压达500V，这样的ADC还没有生产出来。目前用于电压测量常用最高的ADC是16位，几乎没有人用23位主要是价格的原因。
另外你说的是电池静止的状态，真正测量电路涉及到三个方面，充电状态、放电状态、均衡状态。这些电压值都是动态变化的。

donglw

实用的悬浮电池电压采集电路.zip (9.78 KB, 下载次数: 58)

2024-8-18 14:38 上传

点击文件名下载附件

MT4S301

donglw 发表于 2024-8-18 14:38

犯错一次得到原谅，屡次犯错便是油盐不进。
楼主可以买本童诗白的模电课本学学，也可以下载德州仪器的运放教学文档

donglw

MT4S301 发表于 2024-8-18 15:42
犯错一次得到原谅，屡次犯错便是油盐不进。
楼主可以买本童诗白的模电课本学学，也可以下载德州仪器的运 ...

先看一下ADA4099-1的数据手册再回复！及楼层26#的电路图！
重点看一下运放内部电路原理图，它与普通运放有本质的区别！
另我使用的运算放大器是ADI公司，不是Ti公司的。

MT4S301

donglw 发表于 2024-8-18 15:49
先看一下ADA4099-1的数据手册再回复！及楼层26#的电路图！
重点看一下运放内部电路原理图，它与普通运 ...

4099手册里，电池与4099共地！你的电路图，电池相对4099悬浮！

donglw

MT4S301 发表于 2024-8-18 16:04
4099手册里，电池与4099共地！你的电路图，电池相对4099悬浮！

电池组的地是模拟地，运放和MCU的地是数字地，最后通过磁珠连在一起。
也可以都是悬浮，只要电池组某一点的最低电压和运放及MCU的地通过磁珠连在一起便可。

donglw

注意楼层35#最多能串接18组磷酸铁锂电池，下面18组串接磷酸铁锂电池测量，以19个组磷酸铁锂电池的负极作为模拟悬浮接地点，运放及MCU的地通过磁珠连在一起便可，以此类推，......

超级夜猫子

恕我孤陋寡闻了，楼主用的这个ADA4099还真不是普通运放，同时也被楼主的悬浮接地带沟里去了，特别声明楼主的那个接地方式不是悬浮接地！而这个ADA4099好像可以直接共地，请坛里的老师们帮忙看看。https://pan.百度.com/s/1RxWf5z5SRBcySOtoLtOLgQ?pwd=6666（百度改拼音）破论坛发个度盘链接就要审核，审核还老是杳无音讯。

donglw

超级夜猫子 发表于 2024-8-18 18:29
恕我孤陋寡闻了，楼主用的这个ADA4099还真不是普通运放，同时也被楼主的悬浮接地带沟里去了，特别声明 ...

每18个单体磷酸锂电池为一组，电压为64.8V，第一组的电压从0~64.8V，第二组的电压从64.8V~129.6V，第三组的电压从129.6V~194.4V，... ...，除了第一组是实地，第二和第三，...，共地点电压是64.8V、129.6V、...，这些共地点的电压叫什么？

donglw

双电源运算放大器，通常以零电压为参考地，也是供电电源的接地点；而单电源运算放大器，通常以供电电压的一半电压为参考地，单电源这个非零电压参考地相对供电电压的地叫什么？

超级夜猫子

都不知道该怎么回复楼主了，首先，即便ADA4099能承受+70V的共模电压，楼主的“共地点电压是64.8V、129.6V”怎么连接？按楼主的说法“用磁珠连接”，那是短路，不连接，MCU能承受？除非采用光耦（或其他方式）隔离。其次，楼主不会以为ADC采集几十上百V的电压是用端口直接怼吧，ADC的输入电压一般也就是+3.3V/5V，采用电阻分压到这个范围内就行。再次，哪怕是800V（现在的电车最高好像也就这个电压了吧）电压采集，用16位的ADC，其分辨率也可以达到0.0122V（800V/65535）。再再次，我认为从提高采集电压精度和这么多个采集点这个方面来说，可考虑分段采集，然后用光耦隔离通过数字传输到MCU，各分段的参考电压（也就是楼主所说的“共地点电压是64.8V、129.6V”）无需连接。最后，所谓“悬浮接地”，其实就是指直流电位“悬浮”，也就是被“悬浮”的那个接地点相对于要接的那个“地”的电位差是不固定的，可能是0V，也可能是1000V，但对交流来说是低阻抗的，不然就不能被称为接地了。楼主所说的单电源电压的1/2，可视为交流接地，真正的“地”还是单电源负极，也就是参考0电位，不然单电源的正极也可以被视为交流接地，那它是悬浮接地吗？简单点说，楼主的“共地点电压是64.8V、129.6V”这些参考电位点如果通过电容统一接电池组的0V点上，叫交流接地，叫悬浮接地也勉强说得过去（尽管我认为没必要接，电池的内阻很小，分段采集直流电压用光耦隔离就好），如果是通过磁珠接到一起那叫作死。

donglw

超级夜猫子 发表于 2024-8-19 01:15
都不知道该怎么回复楼主了，首先，即便ADA4099能承受+70V的共模电压，楼主的“共地点电压是64.8V、129.6V ...

你可能没看懂我表达的意思，磁珠作用滤除数字信号的干扰。并不是连在一起，这三段的运算放大器和MCU供电电路的正极和地是相互隔离；第一段的运算放大器和MCU所使用的地与电池组的0V电压通过磁珠连在一起构成第一组的共模测量电路；第二段的运算放大器和MCU所使用的地与电池组的64.8V电压通过磁珠连在一起构成第二组的共模测量电路；第三段的运算放大器和MCU所使用的地与电池组的129.6.V电压通过磁珠连在一起构成第三组的共模测量电路。
通俗的讲，这三段使用三块万用表同时测量。