改进电流源型电压检测电路提高串联电池组精度

"本文主要研究了串联电池组电压检测电路的精度提升，通过对文献[2]的电压检测电路进行改进，扩大检测范围，并通过电子开关替代光电继电器以提高精度。文章探讨了影响电压测量精度的因素，包括电阻对的阻值、漏电流以及MOSFET的工作电压限制。改进后的电路设计能够适用于更广泛的电池电压范围，特别是低电压段，如1V以下，且不受串联电池节数的限制。" 在电池储能系统中，准确测量串联电池组的电压至关重要，因为它直接影响系统的稳定性和电池寿命。本文针对文献[2]提出的电流源检测型电压测量方法存在的问题进行了改进。原始方法虽然具有高精度，但在电压低于2V时无法工作，并且小阻值电阻会增加漏电流，影响检测精度。为了解决这些问题，作者首先扩大了电压检测范围，使得电路能够适应更低的电压。 文中提到，为了减少电阻对阻值不匹配导致的精度损失，通常需要使用高精度的电阻。然而，这会增加漏电流，特别是在大规模生产中，这可能成为一大挑战。另外，文献[2]中的电路需要MOSFET管两端的电压高于3V，这限制了它对单体电池电压低于2.5V的检测能力。 为解决这些限制，作者引入了三极管Q1替代MOSFET，这是因为三极管的开启电压较低，可以处理低至1V的电池电压。改进后的电路如图1所示，可以有效地检测多串电池组的电压，而且对串联电池组的第一节电池，可以直接测量或通过电阻分压获取电压值，这显著提高了电路的适用性和精度。 此外，文章还分析了光电继电器作为控制开关时的局限性，即光电继电器可能会引入额外的噪声和延迟，影响测量精度。因此，作者提出了采用电子开关的方式，以降低这些不利影响，从而进一步提高了检测电路的精度。 这篇论文提供了关于串联电池组电压检测的新见解，通过电路优化和组件选择，实现了在更宽电压范围内的高精度测量，这对电池管理系统（BMS）的设计和电池健康状态监测具有重要的实践意义。