技术分享：监控和平衡巨大锂离子电池组的电路

当你在那些大的电池组里面使用可以充电的锂离子电池的时候，你遇到了独一无二的问题。远远超出100V的总线电压排除了对于标准IC的过渡充电和过度放电的使用的保护。另外，由于电池的串联和这些电池的自我放电比率的细小差别而最终导致了充电的不平衡。因此，你必须修正电池的平衡。这个设计理念提供了一种保护和平衡巨大的高压电压的策略。在图一里的电路监控着串联在电池组里的单独的锂离子电池。这个电路和一个监控处理器连接和通信。这个监控器监控电池组里的所有的电池，在有问题的时候开启一个保护开关并且决定在什么地方和什么时候平衡是必要的。这种做法很容易衡量一个任意高总线电压。

一个PIC16LF88微控制器直接从3-4.2V的电池电压里获得能量。由于不需要稳压并且整个电路的静态电流小于1µA，这样就最小化了电池的自我放电。一旦发生一些不可靠的事件，例如电池从电池组里断开了，稳压二极管D2和保险丝F1可以在高压下保护监控器。一个光耦连接在电池监控器和一个异步串行总线之间，速度为9600 baud。一个被监控器驱动的电池选折线一次选折一个电池。光藕MOCD207M有一个很稳定的大的电流转换比率，这样它可以在可能的供给电压范围内做一些设定的操作。尽管振荡器的静态电流接近0，程序可以通过在串行线上发送一个脉冲信号去唤醒监控器。

监控器通过测量M4050未知的固定电压来衡量电池电压。基准点、运算放大器和增益误差导致了电压的偏移，这个偏移是可以在软件上校验的。由于温度参数的变更，一些残留的错误就出现了。R7和R8用一个25 ppm/°C的温度系数。伏特计在0到50°C的结果精确性是±7.5mV。通过偏置数字输出端的基准(点)，伏特计只有当必要的时候才允许通过电流。同样的技巧可以应用在电热调节器上。

这个电池监控器通过从R2处分流200mA的电流来平衡一个超载电池。尽管分路电流比电池的最大放电电流12A小，但是他还是足以应付平衡不同串联电池的自我放电的细小差别。