具有高电压、高容量、循环寿数长、安全功能好等长处的锂离子电池，在便携式电子设备、电动汽车、空间技能、国防工业等多方面具有宽广的运用远景。由若干节锂离子电池经串联组成的动力锂离子电池组现在运用最为广泛。因为每节单体电池的电压不一致，运用中电池不允许过充电、过放电，电池的功能和寿数受温度影响较大等特色，有必要对串联锂离子电池组进行监测，保证在运用中锂离子电池具有杰出的状况，或许运用中电池出现问题当即报警，电源办理体系当即采纳保证办法，并提示相关人员检修。单体电压和电池组的温度是区分串联锂离子电池组是否正常作业的首要技能指标。文献［1］选用直接采样法，即将丈量的单体电池电压存储在非电容上进行丈量。该办法反应时间慢、差错较大、操控杂乱； 文献［2］选用运放和光藕继电器来丈量串联电池组的单体电压。该办法对光耦的线性度要求很高，导致硬件本钱较高。现在，直接选用集成芯片的串联锂离子电池组监控体系遭到喜爱，但该办法串联电池的数目固定，导致运用不灵敏、硬件本钱高级缺陷。文中研发了一种动力锂离子电池组监测体系，对串联锂离子电池组的单体电压和电池组的温度进行在线监测，当单体电池电压违背规则区间时，监测体系启动报警程序进行声、光报警； 当电池组温度违背规则的区间时，监测体系启动电扇或加热操控电路，并存储有关数据，保证电池组正常作业。整个监测体系具有接连丈量重量、简略经济、精度高和可靠性高的特色。
1 技能和计划
1. 1 体系结构
串联锂离子电池组监测体系包含选用51 系列单片机的中心操控模块、锂离子电池组状况收集模块、信号调度模块，报警及处理体系模块，监测体系能够经过RS485 接口与PC 机组成分布式监测体系，完成一台PC 监测多个串联电池组，体系结构框图如图1 所示。
状况收集模块包含对单体电池的电压和电池组的温度等参数进行收集，然后待丈量信号进行处理，经过A/D转换器采样后传输给单片机进行数据处理，将有用数据经过串口传到本地PC 机，监测人员能够经过对状况数据的进行剖析然后把握电池组的作业情况，对不安全的状况进行及时的处理，保证其作业的可靠性。
图1 串联锂离子电池组监测体系结构图
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丈量的办法有多种，最简略的是电阻分压丈量办法，该办法缺陷是大阻值电阻的漂移差错和电阻漏电流导致丈量精度低，且影响电池组的一致性。别的一种较为常用的办法是每一个单体电池用一个阻隔运算放大器，可是它的体积大且价格高，适于丈量精度要求高且不考虑漏电流和本钱的场合。规划选用德州仪器公司的INA117 来处理串联锂离子电池组的共地问题［3］.INA117 的失真为0. 001%; 共模仿制比最小86 dB，共模输入电压规模± 200 V，适合于高精度的丈量。
INA117 内置了380 kΩ、20 kΩ 和21. 1 kΩ3 个电阻，因而外部电路省去精细电阻，减少了精细电阻带来的差错和体系杂乱程度。图2 是INA117 输出1 节电池电压的接法，6 脚和1 脚之间的电压便是1 节电池两头的电压差。
图2 INA117 输出电压是两输入电压之差的接法
该检测体系选用16 个INA117 别离把16 节锂离子电池的单体电压选择出来。假如它们的1 脚都接相同的地，就能够使16 个INA117 都有相同的信号地，A/D 转换器进行采样。共地址选在第8 节电池负极和第9 节电池正极的衔接处。
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 脚输入电势最低为- 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，所以多选一模仿开关和A/D 转换器都要求能够输入正、负电压。多选一模仿开关选用MUX16，为16 选1 可正负电压输入模仿开关，因而16节电池只需1 个MUX16.但因为单片机IO 口有限，文顶用一片74LS154 扩展了IO 口，仅用单片机的4 个IO 口即可操控MUX16 别离选通单节锂离子电池进行电压采样。
图3 16 个INA117 的共地址接法
