Fuel Cell voltage test IO燃料电池单体电压采集电路

锂离子动力电池在电动汽车、储能电站等领域应用广泛，其通常采用多单体串并联方式构建电池组对负载供电或储能。电池组中的单体电压是反映电池性能及电池保护的重要参数。论文设计了一种电池组单体电压巡回采集电路。该电路通过单片机、译码器和锁存器等器件控制光电耦合开关把电池单体分时加载到电压测量电路，完成整个电池组所有单体电压的巡检。为解决部分单体共模信号较大，运算放大器无法直接测量问题，设计电阻分压与直接测量两种电压检测模式，通过工作模式切换开关进行单体电压分段测量。实验结果表明，该采集系统性能稳定，可满足大功率串联电池组测量精度要求。

引言为保证燃料电池系统工作的可靠性，必须实时监测系统的工作状态。电堆电压是燃料电池故障诊断的重要指标，如根据单体电压的下降趋势来诊断此时电堆内部出现的水淹、饥饿等故障;另外，燃料电池单体电压过低时，电堆可能发生反极现象，对膜电极组件的性能以及寿命有着不可逆转的损害，这就需要通过监测所有的燃料电池单体的电压确保电堆正常工作。目前传统的信号采集技术存在硬件结构复杂且成本高，电压、温度和电流等信号测量精度低，温度监测点少、可扩展性差;容易受到外界干扰，在电池组掉电保护期间无法对电池状态进行监控等缺陷。为此，本文采用Linear公司的电池监视芯片LTC6803，提出了一种硬件结构简单、误差小、可扩展性