电池巡检技术的应用设计

3）×21是指DC7控制U1、U2的选通，即当DC7为低电平时，DC5和DC6经U2译码变为B1～B4，从而控制第一块电池巡检板的第1～128节蓄电池的采样（每节地址代码：00～7F）；当DC7为高电平时，DC5和DC6经U1译码变为B1～B4，从而控制第二块电池巡检板的第129～256节蓄电池的采样（每节地址代码：80～FF）（见图3）；

图 3 地 址 译 码 电 路

4）=256是指两块电池巡检板可以联合巡检的最多蓄电池节数。图3中的插座X2是电池巡检板受控于DC7的板选信号跳线开关，因为U1或U2在工作时B1～B4必然有一路输出高电平，经X2和U4B（非门）后，以低电平选通U3，如果X2未跳线，U3处于 高 阻 状 态 而 无 法 控 制16个 BSU。 实 际 使 用 时 根 据 工 程 规 模 通 过 操 作 X2来 决 定 巡 检 板 的 块 数 。 如 果 把 两 块 巡 检 板 通 过 总 线 并 联 接 入 监 控 器 ， 当 把 第 一 块 巡 检 板 上 的 X2的 1－ 3引 脚 跳 线 时 ， 监 控 器 将 测 控 此 板 ， 并 且 把 第 二 块 巡 检 板 X2的 2－ 4引 脚 跳 线 时 ， 监 控 器 将 测 控 两 块 巡 检 板 ， 而 第 二 块 巡 检 板 的 X2不 跳 线 或 者 只 跳 X2的 1－ 3引 脚 时 ， 监 控 器 只 测 控 第 一 块 巡 检 板 。

图4 电池采样单元BSU电路

3.3 采样电路

电池采样单元BSU的设计思路是，通过MAX397双路分时依次驱动PhotoMOS继电器AQV214，把每节电池电压选送到采样总线VC＋与VC－上。

如图4所示，BSU采用的核心器件是，MAXIM公司的双8通道多路转换器MAX397和NAIS公司的PhotoMOS继电器AQV214。为了叙述方便，用Uk代表第k个MAX397（k=1～16），用Ni代表第i个AQV214（i=1～129），用Cj代表第j节蓄电池（j=1～128）。第1个BSU－U1(MAX397)与AQV214的接法是，U1的1A接N1的脚2，U1的2A与1B相连后接到N2的脚2，U1的3A与2B相连后接到N3的脚2，．．．，U1的8A与7B相连后接到N8的脚2，8B接到第2个BSU—U2（MAX397）的1A，其他BSU的接法与此相同。于是，只要将上一个BSU—MAX397的8B接到下一个BSU—MAX397的1A即可把16个BSU串联在一起。另外，MAX397的COMA、COMB接地，Ni的脚1接正电源。当i为奇数时，Ni的脚6全部连接到采样总线的VC＋上，当j为偶数时，Ni的脚6全部连接到采样总线的VC－上。蓄电池与巡检板的接法是：N1的脚4接＋C1，N2的脚4接－C1和＋C2，N3的脚4接－C2和＋C3，N4的脚4接－C3和＋C4，．．．，N126的脚4接－C125和＋C126，N127的脚4接－C126和＋C127，N128的脚4接－C127和＋C128，N129的脚4接－C128。在实际使用时根据用户对监控器参数的设置，监控器可在256节的范围内检测任意组合方式的蓄电池组。

图3的地址译码电路对三极管Vk（k=1～16）进行开关控制，Vk输出经过非门电平转换后接到MAX397的使能端（EN），从而对BSU进行选通控制。当EN=1时，DC0～DC2控制MAX397的A0～A2去触发PhotoMOS继电器AQV214，例如：当单片机选定第1个BSU，DC0～DC2为110时，MAX397的7A和7B通道被选通，于是，电流从＋12V通过N7、N8（AQV214）的引脚1、2分别经7A－COMA和7B－COMB两通道形成回路，则N7、N8被触发，使其引脚4、6闭合，此时，第7节电池电压＋C7和－C7分别输送到采样总线VC＋与VC－上，对于MAX397的其它通道的采样控制，读者就不难推理了（见表3）。

表3 MAX397真值表

当电源监控系统运行时，单片机的P3口输出数据00～FF到总线接口的DC0～DC7，其中，DC7选定两块巡检板中一块，DC3～DC6（0000～1111）选定16个BSU中的某一个，DC0～DC2（000～111）把已选定BSU上外挂的8节蓄电池中的某一节的电压输送到VC＋与VC－上，具体的巡检原理如表4所列。

表 4 单 片 机 的 P3口 的 数 据 与 所 巡 检 的 蓄 电 池 的 对 应 关 系

3.4 信号处理电路

设计思路是单片机不仅需要识别每节电池的电压，还需识别每节电池的极性，因此，把采样总线VC＋和VC－上的信号处理成单片机所