串联电池组电压检测电路的精度研究

本文首先对文献[2]的电压检测电路进行了改进，扩大了电压检测范围。其次以改进的电压检测电路并以光电继电器作为控制开关，对影响电压检测精度的因素进行了分析和实验，最后通过一种电子开关的方式来取代光电继电器，从而提高了电压检测精度。 串联电池组电压检测电路的精度研究是电力系统和电子设备中至关重要的问题，尤其是在储能系统和电动车领域。本文针对文献[2]的电流源检测型电压检测电路进行了优化，旨在提高测量精度并扩大电压检测范围。 传统的差分检测型电路需要严格匹配的电阻对，但这会增加生产难度并降低检测精度，因为漏电流会影响电池组的一致性。电流源检测型电路虽然只需要一对电阻匹配，但小阻值电阻会增加漏电流。文献[2]提出了一种方案，但当电压低于2V时无法检测。为此，本文对电路进行了改进，能够检测到更低的电压。 改进后的电路采用了三极管Q1代替MOSFET，解决了MOSFET开启电压高（通常大于2.5V）的问题，使电路能够检测到1V以下的电压。电路设计允许对任意数量的串联电池进行测量，而不受串联节数限制。电路工作时，运放保持放大状态，通过电阻R1和R2计算出电池电压。选择R1=2R2是为了适应2.5V的参考电压，减少检测电路的漏电流，并使用光电继电器AQW216作为控制开关，降低检测过程中的漏电流影响。 实验表明，电压检测存在误差，主要来自三个方面：光电继电器的压降、电压检测电路本身的偏差以及采样系统的误差。光电继电器的压降受温度和导通内阻影响，而检测电路的误差源于电阻和三极管的偏差。温度变化会影响光电继电器的压降，进而影响测量结果。 通过实验数据（图3和图4），我们可以看到温度和电压对光电继电器压降及检测电路放大倍数的影响。这些误差需要通过精确的电路设计和补偿技术来减小，以确保电池组电压测量的准确性和稳定性。 串联电池组电压检测精度的提升对于保证电池系统的稳定运行和延长电池寿命至关重要。本文的改进方案和实验分析为实际应用提供了有价值的参考，有助于进一步优化电池管理系统(BMS)的设计，特别是在高精度和低电压检测方面。