串聯(lián)電池的電壓采集，最大的難點(diǎn)是各節(jié)電池都不共地，就是說電壓的測(cè)量基準(zhǔn)不同。如果用萬用表兩個(gè)表筆分別測(cè)量，什么問題都沒有，問題是這么多節(jié)電池一起測(cè)，就有麻煩了。

下面介紹兩種混合動(dòng)力車常用的兩種方法。



第一種方法：電容。

電容的特點(diǎn)是兩端電壓不能突變，所以很容易想到的一個(gè)方式：先把單節(jié)電池與電容并聯(lián)，閉合S1，這個(gè)時(shí)候電容電壓就是電池電壓；然后切斷電池與電容的連接，切斷S1，閉合S2，這時(shí)輸入到AD的電壓就是實(shí)實(shí)在在電池的電壓了。如下圖所示：





這種方法的好處是利用CPU的AD轉(zhuǎn)換器，可以(幾乎)同時(shí)讀入多路數(shù)據(jù)，而且沒有使用特殊元器件，成本相對(duì)較低。

缺點(diǎn)也很明顯：CPU的AD端口有限；電容儲(chǔ)存的電荷不穩(wěn)定導(dǎo)致電壓誤差，開關(guān)切換時(shí)序等等，有興趣可以深入探討，這里不在一一敘述。



第二種方法：高壓開關(guān)切換。

這個(gè)跟用萬用表的原理差不多，只是在表筆和CPU之間需要去掉高共模電壓——差分放大器。要求低的話可以用普通運(yùn)放，要求高的話可以用儀表放大器。

當(dāng)然不用運(yùn)放也可以，但是要在電源方便做些調(diào)整，而且在其他地方需要隔離地，不多介紹了。

示意圖如下，切換的邏輯比較簡(jiǎn)單。



這種方法的好處：只用一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器端口，控制邏輯比較清楚，在對(duì)上百節(jié)電池電壓的采集方案中也可以用這種方法。

缺點(diǎn)是耐高壓的開關(guān)成本實(shí)在太高（固態(tài)繼電器），而且導(dǎo)通關(guān)閉的時(shí)間也比較長(zhǎng)，對(duì)整體的測(cè)量速度有影響。另外不管用什么運(yùn)放，總會(huì)帶來誤差。

在鎳氫電池時(shí)代，因?yàn)闆]有爆炸的危險(xiǎn)，所以也不需要對(duì)每節(jié)電池單獨(dú)監(jiān)視，而且鎳氫電池不需要特殊的均衡電路。所以常見的做法是將數(shù)個(gè)鎳氫電池組成一個(gè)pack來監(jiān)視，這樣對(duì)整個(gè)電池組的管理只需要監(jiān)視幾個(gè)pack就可以，所以電路并不復(fù)雜。

但是如果是鋰電池，那就需對(duì)數(shù)十節(jié)到上百節(jié)電池監(jiān)視，如果用分立器件的話，那么電路就復(fù)雜得多，而且增加故障率，所以合理的做法是用專用IC。

實(shí)際上，上邊高壓開關(guān)切換方式的這個(gè)圖式鋰電池管理IC-AD7280框圖的一部分。近年來很多公司都推出了自己的鋰電池管理IC，側(cè)重點(diǎn)也有不同，稍后詳細(xì)介紹。