ltc6803檢測電壓

⑴ 【基於LabVIEW的釩電池監控系統設計】全釩液流電池

摘 要：設計了一個基於LabVIEW的釩電池監控系統，介紹了監控系統的組成及監控軟體的開發設計。實際運行結果表明，該監控系統實現了釩電池的數據採集、顯示、分析存儲和控制功能。
關鍵詞：釩電池 監控 LabVIEW
中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)06(a)-0040-01
釩電池作為一種新興的大規模蓄電儲能設備，廣泛應用於風能、太陽能等發電系統[1]。本研究基於LabVIEW平台實現了對釩電池系統全自動控制及相關參數的監測，保證了釩電池系統安全高效的運行。LabVIEW是由美國NI公司利用虛擬儀器技術開發的主要面向計算機測控領域的虛擬儀器軟體開發平台[2]，該開發環境把工業測量與控制和計算機完美結合在一起。
1 系統總體方案
釩電池監控系統採用上下位機結構形式，由上位機監控平台和下位機控制器組成。控制器以單片機為核心，包含了感測器、電壓採集盒、可控執行器件等，主要完成釩電池運行參數採集、數據分析、報警輸出等功能[3]。上位機監控平台為通用PC機，通過RS232與下位機連接。上位機監控軟體主要完成採集信號的數據分析、顯示、記錄，設置運行控制器的工作模式和參數等工作。
釩電池工作時，感測器將採集到的電解液溫度、液位、流量及壓力等物理信號轉化為電流信號，經過精密電阻轉換後得到電壓信號並輸至A/D轉換器。採集盒使用LTC6803[4]電池管理晶元作為測量器件，使用SPI介面與控制晶元通信，並且可以多個串聯使用，實現對多路單體電池電壓的採集。系統通過3種可控執行器件實現對釩電池系統的控制，泵開關用於啟停電池電解液的流動，報警器用於系統故障報警，充放電設備用於電池充放電。控制器接收到信號後實時處理分析，按照通信協議以數據幀的形式將系統狀態參數通過RS232發送到PC端監控平台，接收PC端監控平台控制信號實現對可執行器件的控制。
上位機監控軟體的主要功能是在釩電池運行時，向工作人員提供人機交互界面，將接收到的信號解析後，以數值或曲線的形式實時顯示，以供給工作人員監視控制；對系統狀態槐顫參數進行分析處理後以Excel表格的形式存儲；根據設置參數對監控數據進行判斷，當發現系統異常時，給出報警信號，並向下位機控制器發送釩電池停止運行命令，確保釩電池系統安全可靠運行。
2 上位機監控軟體的設計
上位機監控軟體主要由用戶登錄模塊、參數配置模塊、系統通信模塊、系統監視模塊及數據分析存儲模塊組成。
2.1 用戶登錄模塊
該模塊主要是為了提高釩電池監控軟體系統的安全性，只有許可權較高的工作人員才能對系統進行操作。登錄系統時需輸入用戶名、密碼，系統驗證正確後即可查看系統狀態、設置系統參數等。
2.2 參數配置模塊
參數配置模塊可設置監控系統的各項參數，包括串口參數、採集參數、感測器參數、存儲參數及電堆參數五部分。感測器參數用鉛知敗來設定系統狀態參數安全范圍，當檢測到的相關參數不在此范圍時，系統將報警提示；數據參數採集方式分為單次採集與定時採集兩種，單次採集主要用來測試監控軟體與下位機控制器的通信狀況，定時採集實現數據實時採集；電堆參數用來設置釩電池電堆數及每個電堆單體數量；串口參數用來設置串口通信參數；存儲參數包括存儲時間、文件保存目錄等參數。
2.3 系統通信模塊
監控平台與下位機控制器採用RS232串口通信，數據以幀為單位傳輸，數據幀結構如表1所示。
其中控制字共有4個位元組，分別代表數據類型或命令類型、數據長度、源站地址、目的站地址。數據長度不能大於255，數據類型有感測器數據、漏液信息、電堆數據及單體電壓數據，命令類型有啟停泵、啟停充電設備、啟停報警器。讀取每幀數據後都要進行CRC校驗，若校驗不通過則重新發送數據。
在LabVIEW中對串口進行控制的方式通常是直接利用LabVIEW功能模塊「儀器I/O」中的「串口」子模塊，該子模塊中包含進行串列通信操作的一些功猛掘能模塊[5]。LabVIEW串口通信首先要通過「VISA配置串口」子VI對串口相關參數進行設置，包括串 口號 、波特率、數據位、停止位及校驗位等。串口通信的讀、寫操作通過「VISA讀取」與「VISA寫入」函數實現，讀取的數據位元組數不能大於串口接收緩沖區數據位元組數。串口通信結束後需使用「VISA關閉」函數結束通信過程。
2.4 系統監視模塊
系統的監視模塊主要用來顯示系統主要設備的運行狀態，將通信模塊接收的原始數據按照通信協議解析後得到系統狀態參數值，然後賦予各顯示控制項。電池電壓及各感測器數據以數值和模擬圖形的形式實時顯示。
當監控參數都正常時，點擊控制按鈕，控制狀態燈會變成淺黃色表示打開；點擊啟動泵和充放電設備按鈕，泵狀態和充放電設備狀態燈會變成淺黃色表示打開；監控數據發生異常時，泵和充放電設備會自動變為停止，對應的泵狀態和充放電設備狀態燈會變成深綠色表示關閉，報警器狀態燈閃爍報警。
2.5 數據分析存儲模塊
釩電池作為一個能量儲存設備，其各項技術指標對今後的研究具有重要意義。監控軟體除了對系統狀態進行實時監控還需對相關指標進行分析和存儲。在數據分析存儲模塊中，根據解析出的電流、電壓等參數計算出釩電池的功率、充放電容量、庫倫效率、電能效率，並以表格的形式實時顯示。在參數設置模塊設置好存儲參數後，軟體將釩電池狀態參數及分析結果寫入Excel表格保存，以便研究人員查閱研究。
3 結語
本文利用LabVIEW軟體及單片機設計了一個釩電池監控系統。實驗證明該系統能夠實時採集、顯示、保存釩電池各狀態參數，當釩電池出現故障時監控系統能夠及時報警並停止運行。
參考文獻
[1] 李虹雲,劉理,李雲燕.新能源釩電池及其充電控制技術[J].企業技術開發,2010(1):38～40.
[2] 雷振山．LabVIEW7Express實用技術教程［M］．北京:中國鐵道出版社，2004．
[3] 漆陽華.釩電池智能監控管理系統設計[J].信息與電子工程,2010,8(5):588～593
[4] Linear.LTC6802-1 Multicell Battery Stack Monitor(datasheet)[EB/OL]..2008-09-26
[5] 閻群,張明波,余達太.基於LabVIEW的燃料電池電源監控系統的設計[J].微計算機信息,2011,27(8):38～40.

⑵ 單體電池電壓採集的意義

隨著新能源和環境污染問題在全球發展過程中被高度關注，作為清 潔 能源的動 力電池越 來 越受到重視。鋰離子電池以 其能 量 密 度 高、平 均輸出電 壓高、輸出功率大、循環性能優越、可快速充放電、無記憶效應等特點，將成為未 來 電動汽車 動 力 電 池 的市場主力。一個有效的電池管理系統能對動力電池進行保護、延長其使用壽命及提高行駛里程，是電動汽車產業發 展 和 推 廣 的 一 項 非 常 關 鍵 的 系 統 工程。在串聯的動力電池組中，單體鋰電池的電池狀態，如電壓和溫度的監測，是電池管理系統中的關鍵組成部分。單體電壓的數據最為豐富，能夠表 征電池組內每一個單體狀態和特徵的物理量，還可 以反應電池組整體的狀態，如一致性等。此外，對單體電池進行監測，還能防止過沖和過放。因此，電池單體電壓採集對採集的准確性和實時性都有比較高的要求。
分別對電池的單體測量方法進行了總結，包括電阻分 壓、光 耦 隔 離 運 放、利用線性光電耦合器進行 模 擬 信號傳 導，以及模擬 開 關 配 合電容傳輸模擬 信 號 的方案等 方 法。此 外，市 場 上已出現單體電 池 測 量專用 晶元，如世界 上 著 名 的晶元廠 商 Linear公 司 開 發 的 LTC6803芯 片，內 部自帶多路選通開關 ADC，可以在13ms內完成多達12個串聯電池的電壓的測量，最大總測量誤差為0．25％。
本文採用兩片 LTC6803級聯方式採集24隻單體鋰離子電池電壓，單 片 機 利 用 SPI 總 線 啟 動LTC6803電壓測量並讀取電壓。
系統組成與工作原理
系統組成
本文研究的串聯的鋰離子電池採集系統能夠實現24隻動力電池的在線單體電壓監測。該系統主要包括以 LTC6803為核心的單體電壓採集部分，以及以 MC9S12C32為 核 心 的 SPI通 信 和 CAN 通 信部分，還有一些外圍電路。
LTC6803是 Linear公司的第二代的完整電池監視IC，內置一個12位的 ADC、一個精準型電壓基準、一個高電壓輸入多路 復 用 器 和一 個 串 行 SPI介面。每個 LTC6803能夠測量多達12個串接電池或者超級電筒的電壓。通過一個獨特的電位移位介面可以把多個 LTC6803器件串聯起來，而無需光耦隔離器，以監視長串的串聯電池中的每隻單體電壓。每個電池輸入都具有一個相關聯的 MOSFET 電源開關

⑶ 分板單體電壓採集原理

分板單體電壓採集原理是mc9s12c32通過spi匯流排來啟動兩片ltc6803採集並讀取24隻串聯的單體電池的電壓。採集系統與上級控制系統通過can匯流排通信，實現對動力電池單體電壓的在線監測，並實現對採集系統的休眠與啟動控制。整個採集系統通過定時器來實現對電壓的測量，can信息的發送以及錯誤的判斷等的時序控制。

⑷ 如何用LTC6803實現鋰離子電池組的數據採集

LTC6803是一個12路電壓和多路溫度檢測的晶元.LTC6803內部有個多路MUX和一個12位的A/D轉換器.ADC將電壓和溫度檢測後存放在內部的寄存器你可以通過 SPI將這些數據讀出來.當然你也可以通過電流檢測電阻來測試電流.這些從datasheet里都可以看的明白

⑸ 請問怎麼使用晶元LTC6803，實現動力鋰電池組的數據（電壓、電流、溫度）採集，求具體方案

想做BMS，聯資料都不會看，建議不要做了。