文献[4]提出采用开关矩阵构建测量电路，该方案成本低，测量精度高，但是需要绝对值电路。文献[5]采用运算放大器结合继电器的方法，可以克服温漂问题，但是与采用模拟开关的方法一样，也需要大量的运算放大器和继电器，且继电器会有寿命问题。

三、新型单体电池电压检测方法

1、整体方案

由于差分放大器可以克服共模信号的干扰，而只对差分信号进行处理。利用开关矩阵把每个单体电池的两端引出，即可进行端电压的测量而不受到其它电池的影响。该方案整体结构如图2所示，当SB1和SB2闭合时，其它开关都关断，电池BT1的两端电位分别接入差分放大器的正端和负端，经过差分放大器放大后送入模数转换器进行模数转换;当SB2和SB3闭合而其它开关都关断时，电池BT2的两端电位进行差分放大器的正端和负端，依次类推可以测量所有电池组中的单体电池电压。

图2 拓扑图

2、信号调理电路设计

由于图2中的线5和6上既存在有用的差分信号也存在共模信号，为了能够抑制共模信号的影响，采用差分放大电路对差模信号进行放大，其电路如图3所示。根据运算放大器的特性，得到电路的输出信号与输入信号关系为：

这里取R1 = R2 =10 kΩ，R3 = R4 = 5 kΩ，R1、R2、R3、R4均为精密电阻，因此有：

由于差模信号V+-V-可正(测量偶数标号电池)可负(测量奇数标号电池)，所以必须提高Vref 以便进行模数转换。

图3 差分放大电路

从上述分析可以看出，整个信号调理电路只需要4个精密电阻和一个运算放大器，非常简洁，而且运算放大只有在需要测量时才与相应的电池相连，不存在文献[5]提到的漏电流问题。

3、开关矩阵的设计与优化

开关矩阵由光耦AQW214EH构成，它具有导通电阻极小，速度快的优点，如图4所示。一个芯片内部集成了两个具有光电隔离的开关，通过微处理器的I/O电平可以实现开和关。

图4 光电继电器电路

由图

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