基于DS2438的大功率蓄電池狀態(tài)檢測
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
該電能管理芯片能夠實(shí)現溫度、電壓、電流以及電量的測量，具體參數如下：
①溫度測量。DS2438可以通過(guò)片內集成的溫度傳感器測量溫度值，測量的溫度范圍為-55～+125℃，分辨率為0．031 25℃。
②電池電壓測量。DS2438片內集成有10位A／D轉換器，可以檢測當前電池的電壓值。測量范圍是0～10V，分辨率為10mV。
③電池電流測量。DS2438通過(guò)測量外接電阻Rsens上的電壓來(lái)測量流經(jīng)電池上的電流，將參考電阻Rsens上的電壓值采樣送至電流寄存器中，電池電流等于電流寄存器中的值／(4 096×Rsens)，而且專(zhuān)門(mén)設置了補償寄存器以消除轉換誤差。
④剩余電量的跟蹤。DS2438能利用集成電流累加器(ICA)對電池的剩余電量進(jìn)行跟蹤。ICA中保存著(zhù)流經(jīng)電池的總電流，可以反映出電池的電量。
⑤DS2438是單總線(xiàn)工作方式，數據的輸入、輸出是依靠一根數據線(xiàn)來(lái)完成的；而且每一片DS2438都擁有唯一的64位序列號，可以通過(guò)查詢(xún)序列號的方式進(jìn)行通信，以便實(shí)現一條總線(xiàn)上連接多個(gè)DS2438。
電能質(zhì)量管理芯片DS2438的檢測外接電路如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/179254.htm
蓄電池電壓通過(guò)電阻分壓后連接到DS2438的Vad端，因為電能芯片電壓輸入范圍是0～10 V，蓄電池的電壓大小的24V，分壓電路如圖4所示。電能芯片的電流測量輸入端(Vsens+，Vsens-)的電壓范圍是-125～+125 mV。本設計采用萊姆公司的電流傳感器LA200-P，變比為2000：1，能夠將200A范圍內的電流精確縮小至100mA范圍內，再將其通過(guò)1Ω精密電阻R4輸入給電能芯片，如圖3所示。
具體的計算測量和修正處理將通過(guò)處理器的相關(guān)程序實(shí)現。電流I和電量Remaining Capaeity分別由式(1)和式(2)進(jìn)行計算：
其中，Current Register為電流寄存器的值，ICA為電流累加器的值。
1．2 電流傳感器
由于本系統測量的是大功率蓄電池電量，而電量質(zhì)量管理芯片一般是用來(lái)測量容量和放電電流比較小的電池，所以必須選擇合適的電流傳感器以保證測量精度與測量范圍。蓄電池用于啟動(dòng)電機產(chǎn)生100A以上的大電流，蓄電池的容量大小為110Ah，通過(guò)電流傳感器LA200-P使大功率蓄電池能夠采用普通小容量電池的測量方法進(jìn)行測量，達到精確測量的目的。
LA200-P憑借工作穩定、性能良好、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，成為變頻廠(chǎng)家和不間斷電源生產(chǎn)廠(chǎng)家的首選，在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應用于電流測量。LA200-P在電池管理、轉向和剎車(chē)控制等方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢。如圖3所示，LA200-P的電源為±15V，能夠測量正負電流，輸出為電流形式，電流流經(jīng)電阻R4產(chǎn)生壓降傳給電能芯片。
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