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[原创] 【LPC54100】电池实时监测电路设计

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一粒金砂(中级)

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发表于 2015-4-22 23:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yinyue01 于 2015-4-22 23:57 编辑

电池的实时监测系统,需要能监测电池的输出电流、功率、电压,考虑了以下的方案:
1.CTVT采集电流、电压+信号调理电路
2.专用电流/功率检测芯片,如TI INA219,电池输出串采样电阻,高侧采集电压、电流,I2C输出电压、电流、功率
3.专用电池电量监测芯片,如TI BQ27410BQ27441等,类似于方案2I2C输出电压、电流、剩余电量、充电状态等
方案1比较通用,但设计复杂,总体成本较高;方案23则受专用芯片的限制,尤其是方案3只针对特定类型的电池。这里给出方案13的设计。
方案1
信号调理电路实现电流和电压的采集,电压采用跟随器电路,这里主要给出电流采集电路的初步设计。
电流采集电路实现将电流转换为合适的电压该信号输入LPC54102,使其满足ADC采样和后处理的要求。信号调理电路包括I-V转换、低通滤波、程控放大和限幅电路,如下图所示。
11.png
需监测的燃料电池输出的电流为直流,mA级别。T1为穿心式直流小电流互感器,其二次侧电流经U1构成的I-V转换电路转换为电压V1C1主要起相位补偿作用;V1经由U2A构成的二阶低通滤波电路滤除交流成分;V2经由U3构成的程控放大电路转换为适当的电压V3U3GPIO控制;V3经过电压跟随器减小输出阻抗,连接到LPC54102的ADCD5D6输入LPC54102 ADC的电压进行限幅,以免损坏LPC54102
方案3
TI公司的BQ27410电量监测芯片对电池电量做实时监测,BQ27410采用Impedance Track算法,支持电量监测,可提供剩余电池容量(mAH)、充电状态(%)、电池电压(mV)等信息,通过I2C总线与LPC54102通信。局限是BQ27410针对单节串联锂离子电池的电量检测。具体电路设计如下:
22.png
此帖出自NXP LPC MCU论坛

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五彩晶圆(高级)

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发表于 2015-4-23 08:05 | 显示全部楼层
不明白
你是采集直流电,为什么用CT,VT?

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有直流的CT,基于霍尔效应的  详情 回复 发表于 2015-4-23 09:48

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五彩晶圆(高级)

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发表于 2015-4-23 08:06 | 显示全部楼层
T1什么用?

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版主

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发表于 2015-4-23 09:03 | 显示全部楼层
这个测量方法有点高端

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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2015-4-23 09:48 | 显示全部楼层
蓝雨夜 发表于 2015-4-23 08:05
不明白
你是采集直流电,为什么用CT,VT?

有直流的CT,基于霍尔效应的

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哦! 那图不要用互感器啊  详情 回复 发表于 2015-4-23 10:24

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五彩晶圆(高级)

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发表于 2015-4-23 10:24 | 显示全部楼层
yinyue01 发表于 2015-4-23 09:48
有直流的CT,基于霍尔效应的

哦!

那图不要用互感器啊

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