LTC6803电池电压测量  - 基于LTC6803多节动力电池的检测系统设计

　　LTC6803 电池电压测量的操作

　　本系统电池电压测量最 核心的工作是对LTC6803 进行操作，因此需要对 LTC6803 的寄存器进行配置，对LTC6803 寄存器进行操作时，首先要写配置寄存器然后读配置寄存器

　　读取电池电压信号首先需要进行初始化设置，在 LTC6803 的 SPI 工作在 CPHA = 1 和 CPOL = 1的模式下，初始化单片机 SPI、初始化 LTC6803。SPI 需要定义引脚功能、数据传输格式、传输频率等。LTC6803 初始化主要判断写配置寄存器是否成功。如图 4 所示，单片机发送 WＲCFG 命令和命令 PEC 值，LTC6803 接受到命令，接着单片机发送 CFG 寄存器数组、要进行 ＲDCFG 读寄存器命令，LTC6803 发送给单片机 CFG 数据，再由单片机判断通信是否成功。CFG 寄存器主要设置电池电压测量时间、过充和过放压、看门狗定时器、内部均衡控制等。

　　设置寄存器之后进行读电池电压操作，如图 5所示，对建立通信的 LTC6803 读取数据，单片机发送 LTC6803 的地址及其 PEC，发送 STCVAD 命令及其 PEC，启动电池电压 ADC 转换，接着单片机再次发送 LTC6803 的地址及其 PEC，发送 ＲDCV 读电压命令，判断电压数据是否发送完毕，对接收的数据进行校验和处理，最后计算出对应的电压值。这里需要注意的是每次发送命令前都要先发送 LTC6803 的地址和 PEC，否则无法进行通信

　　系统软件设计

　　根据 以 上 的 分 析，的主程序应该首先完成SPI、OLED 液晶、串口通信、LTC6803 等的初始化，然后一直在一个死循环里做检测电池组各个电池的电压的操作再把信息处理送给液晶显示，同时上传到上位机。主程序流程图如图 6 所示。

　　试验结果用本文提出的信号采集技术采集串联成组的12 节 3. 7V 100 A·h 锂电池的电压信号，与美国凌力 尔 特 （ Linear） 公司的测量误差小于 ±0. 0035% 的 DC1653A 评 估 板 及 连 接 板 DC590B，电压测量在使用 LTC6803 读出的数据进行对比，对比数据如表 1 所示。第一组和第二组的所有数据均 是 在 基 准 电 压 均 是 在 温 度的基准电压为2. 3430V 下得来的。

　　由表 1 数据分析可知，LTC6803 的测量精度较高，能够满足动力电池管理系统的测量要求。

　　为了对动力电池运行状态进行监测，本文设计了基于凌力尔特 （ Linear） 公司专用电池管理芯片 LTC6803 的多节动力电池的监测和管理系统，根据动力电池管理系统的功能要求和 LTC6803 芯片的功能特点设计了具有单芯片解决方案、布线少、性能稳定的监测系统，并针对 LTC6803 的监测系统进行了试验和分析，测试结果表明：

　　（ 1） 利用 LTC6803 组成的电池管理系统，减少了大量电池的布线问题，整个系统更加稳定和简洁，使整个系统具有开放性和扩展性。

　　（ 2） 通过对 LTC6803 的测量结果表明，本系统具有较高的测量精度，单元电压误差率和温度误差 （ 包括测量误差、切换误差和器件误差） 分别低于 ± 0. 2% 且测量的总误差也低于 0. 25% 。由测量数据可知，本文提出的信号采集技术误差能够满足实际应用需求。

　　本系统在现有工作的基础上，下一步可以进一步提高设计的精度，并设计上位机专用的软件系统，并可以加上 4G 通讯模块进行数据的远距离测控，扩大系统的应用范围。