I. Introdução
　　
As baterias, como um dispositivo comumente usado para fornecer energia de corrente contínua, são cada vez mais usadas, especialmente nas áreas de equipamentos de automação elétrica, transporte ferroviário, comunicações, sistemas de geração de energia solar fotovoltaica offline e militares que exigem fornecimento ininterrupto de energia. A tensão da bateria e a corrente de carregamento e descarga são indicadores importantes que refletem o desempenho da bateria, mas também são parâmetros importantes de julgamento de carregamento e descarga, portanto, o monitoramento de sua tensão e corrente é o link de carregamento e descarga razoável da bateria *, métodos de detecção tradicionais usando medidores de tensão e outras ferramentas para medir o valor da tensão depois de ajustar os parâmetros de carregamento, existem problemas como grandes erros humanos registrados, má precisão em tempo real, má precisão, registro não científico e custos de detecção elevados. A introdução da tecnologia de microcomputador levou o sistema de monitoramento de carga e descarga da bateria a ser gradualmente inteligente, realizando o monitoramento em tempo real do estado de funcionamento da bateria. No entanto, devido à presença de sinais de interferência geopotenciais, sinais de interferência de corrente alterna introduzidos pela fonte de alimentação de carregamento, muitas vezes causam o reinicionamento da MCU, a captação errada de sinais e até mesmo a queima direta do chip principal, é necessário escolher um esquema de isolamento de sinais de força. O programa abaixo dá uma descrição detalhada de como usar Guangzhou Jinshung Sun fabricadoTransmissor de isolamentoMódulos para implementar métodos para isolar sinais de interferência, transmitir sinais e melhorar a estabilidade e confiabilidade do sistema de monitoramento.
　　
　　II. Introdução ao transmissor de isolamento
　　
　　Transmissor de isolamentoO módulo é um módulo de processamento de sinal que usa um esquema de isolamento eletromagnético para transmitir o isolamento de sinais industriais não padrão de entrada para sinais industriais padrão. O módulo de transmissor de isolamento Jinshuangyang adota um design modular de pequeno volume, o usuário pode usar diretamente sem adicionar nenhum circuito periférico, simplificando o design de circuito do usuário, melhorando a utilização do espaço do PCB e facilitando a análise das causas de falha do cliente e a manutenção. Devido à tecnologia de isolamento eletromagnético interna do módulo, o isolamento de acoplamento óptico tem melhores propriedades de derivação térmica, linearidade, precisão, velocidade de conversão e vida útil. As entradas e saídas de sinal do módulo, a entrada de energia e a saída de energia de isolamento (opcional) são isoladas entre si, isolando valores de tensão de até 2500VDC para isolar eficazmente os sinais de interferência. Em comparação com o isolador no mercado, tem um volume menor, custo mais barato, maior integração e pode ser soldado diretamente na placa de PCB, simplificando significativamente o projeto e a instalação do sistema de captação e controle de sinal, melhorando a estabilidade e confiabilidade do sistema em geral.
　　
　Características do produto:
　　
Sem ajuste, pode ser usado diretamente
　　
Modular e pequeno volume
　　
Temperatura extremamente baixa (35 ppm / ℃)
　　
Classe de alta precisão e alta linearidade (0,1% F.S.)
　　
Isolamento elevado (2500VDC/60s entre entradas, saídas e fontes de alimentação)
　　
Alta confiabilidade (MTBF > 500.000 horas)
　　
Grau industrial (gama de temperatura de funcionamento: -25 ℃ ~ 71 ℃)

　　
　Introdução do quadro de princípio do transmissor de isolamento
　　
　　Transmissor de isolamentoÉ um dispositivo elétrico capaz de converter um sinal de medição elétrica em sinais elétricos separados em proporções lineares. Como mostrado na Figura 2, o módulo de transmissão de isolamento é dividido em quatro partes, a parte de entrada de energia, a parte de saída de energia de isolamento (opção do cliente), a parte de entrada de sinal e a parte de saída de sinal. Seu princípio de funcionamento é primeiro o sinal a ser medido, transformado através da modulação do dispositivo semicondutor, em seguida, através do transformador de sinal para a conversão de isolamento eletromagnético, em seguida, na saída para o sinal necessário, ao mesmo tempo que a fonte de energia do sinal após o isolamento é tratada de isolamento, para garantir o isolamento elétrico entre a fonte de energia, a saída de energia de isolamento, a entrada de sinal e a saída de sinal, de modo a isolar eficazmente a interferência do sinal, para que o chip principal possa estabilizar o trabalho confiável.　　
　　Aplicação de transmissores de isolamento em sistemas de monitoramento de carga e descarga de bateria
　　
A bateria será alimentada diretamente pela carga de corrente contínua posterior quando a carga é suficiente, a tensão e a corrente de alimentação da bateria diminuem gradualmente com o consumo de energia, se a energia ainda não é reabastecida após o limite mínimo do zui, a bateria será danificada devido ao excesso de energia; Por outro lado, o carregador carrega a bateria após a falta de energia, a tensão da bateria aumentará gradualmente com a recarga de energia, se a tensão da bateria atingir o valor limite ainda não parar de carregar, a bateria é muito fácil de ser danificada por causa do sobrecarregamento. Portanto, o monitoramento de alta precisão da tensão e corrente da bateria em tempo real é necessário, caso contrário, a bateria pode ser danificada devido a sobrecarregamento ou sobrecarregamento.
　　
A Figura 3 abaixo é um quadro de circuito do sistema de monitoramento de carga e descarga de bateria projetado por nós, principalmente composto por carregadores, circuitos de alimentação, baterias, cargas de corrente contínua, circuitos de amostragem de tensão e corrente, circuitos EMC, transmissores de isolamento, MCU、 Circuito de exibição, circuito de alarme, etc. Abaixo detalhamos o papel das partes:　　
4.1 Plano de alimentação de circuito de controle
　　
Selecionamos a fonte de alimentação do módulo AC-DC LH05-10B05 fabricada pela Jinsheng Yang Company para fornecer energia ao módulo de transmissor de isolamento, conversor AD, MCU e LCD. O módulo de saída de 5V, 1A, atende às necessidades de tensão de alimentação e potência e tem as vantagens da faixa de tensão de entrada, uso duplo de corrente AC, baixo consumo de energia, taxa, alta confiabilidade, isolamento seguro e outros. Os produtos são seguros e confiáveis, com bom desempenho EMC, EMC e especificações de segurança que atendem aos padrões IEC61000, UL60950 e IEC60950, obtendo várias certificações UL, CE e outras.
　　
　　4.2 Circuito de amostragem de tensão e corrente
　　
Para o monitoramento da tensão da bateria, sabemos que a tensão comum da bateria tem 24V e 12V, etc., para facilitar a captação do sinal de tensão, adotamos a forma de tensão dividida para reduzir a tensão da bateria para a faixa de 0 ~ 5V para facilitar o processamento do sinal; Para o monitoramento da corrente de carga e descarga, colocamos o divisor em um circuito de carga e descarga, que converte a corrente de descarga em um sinal de tensão de milivolt para facilitar o processamento do sinal.
　　
　4.3 Circuito EMC
　　
O design de circuitos EMC é muitas vezes uma parte fácil de ignorar, mas extremamente importante, no processamento de isolamento de sinais. Sabemos que o ambiente EMC na rede elétrica no campo industrial é extremamente ruim, existem vários sinais de interferência, devido ao conjunto de bateria conectado diretamente ao carregador e à carga de corrente contínua através da mesma linha, o sinal de interferência do circuito de alimentação (por exemplo, interferência de onda) será acoplado ao circuito de processamento de sinal posterior, levando a falhas ou danos no dispositivo de processamento de sinal. Portanto, é necessário adicionar um circuito EMC para absorver o sinal de interferência antes do isolamento do sinal.　　
　　4.4 Isolamento de sinais
　　
Na aplicação prática, descobriu-se que ao carregar e descarregar a bateria, se o sinal não for isolado, o sinal de interferência do circuito de alimentação será transmitido diretamente para a MCU posterior através do caminho de sinal, levando à perda de sinal ou até mesmo à morte da frequência da MCU. O isolamento de sinal convencional tem dois tipos, o isolamento eletromagnético e o isolamento de acoplamento óptico, o isolamento de acoplamento óptico devido à sua velocidade de resposta mais lenta, a precisão da transmissão não é alta e não pode fazer o sistema de monitoramento em tempo real de alta precisão da tensão da bateria e da corrente de descarga para o monitoramento, por isso precisamos escolher o esquema de isolamento eletromagnético, aqui escolhemos o módulo de transmissor de isolamento fabricado pela empresa Jin Sheng Yang para implementar o isolamento de sinais de interferência, transmissão de sinais.
　　
No circuito de monitoramento de tensão da bateria, escolhemos o módulo de transmissor de isolamento T6S6D-3 para isolar o sinal de amostragem de 0 ~ 5V de entrada para 0 ~ 3V para facilitar a captura de ADC posterior; Como o circuito de carregamento e descarga da bateria usa a mesma linha, então no circuito de descarga da bateria, o sinal de tensão captado pelo divisor é positivo e negativo, escolhemos o módulo de transmissor de isolamento TM6S6AP-3 da Jingsheng Sun, que é capaz de transformar a linha de sinal de mudança dentro da faixa de -100mV a +100mV em sinais de tensão de 0 ~ 3V para a captura direta do ADC posterior.
　　
A vantagem da escolha destes dois módulos é: em primeiro lugar, é capaz de alcançar o isolamento elétrico elevado da entrada de sinal e do circuito de amostragem posterior (tensão de isolamento de 2500VDC / 60S), que pode isolar eficazmente o sinal de interferência do circuito anterior, para que não afete o funcionamento normal do dispositivo de back-end; Em segundo lugar, a precisão da transmissão do módulo é de 0,1% F.S., que pode atender aos requisitos de amostragem de alta precisão do ADC de 12 bits para monitorar com precisão o estado de trabalho da bateria; Novamente, o transmissor de isolamento adota um design modular, sem nenhum dispositivo periférico para realizar a transmissão de isolamento de sinais que não são fáceis de capturar (por exemplo, 0 ~ 5V, -100mV ~ + 100mV) para sinais fáceis de capturar (0 ~ 3V), simplificando muito o design do circuito.
　　
　　4.5 Processamento de dados, alarme de falha e exibição de estado
　　
O processamento de dados usa um MCU com ADC de alta precisão integrado, e a exibição de estado usa tubos digitais de circuito catódico de 7 segmentos, principalmente para mostrar os valores de tensão atualmente capturados e mostrar informações de alarme. Alarme sonoro quando a tensão estiver abaixo dos valores definidos e exceder as configurações.
　　
　V. Resumo
　　
Baterias devido ao grande investimento do país na conservação de energia e proteção ambiental ganhou um rápido desenvolvimento, novos tipos de baterias também apareceram, também para a carga e descarga da bateria e a gestão científica apresentam requisitos mais altos, a necessidade de entender em tempo real o trabalho da bateria, assim a gestão científica racional melhorar a eficiência do uso da bateria e a vida útil, o que também promoveu a aplicação do sistema de monitoramento da bateria. No entanto, a presença de sinais de interferência em circuitos de alimentação de campo em várias aplicações pode tornar o sistema inteiro incapaz de monitorar o funcionamento da bateria em tempo real, com precisão e confiabilidade, e até mesmo danificar o equipamento de medição caro subsequente, causando perdas incalculáveis. O módulo de transmissor de isolamento fabricado pela empresa Jinshengyang tem características de isolamento elevado, alta precisão e linearidade, alta confiabilidade e baixa temperatura de derivação, que podem isolar sinais de interferência eficazes, transmitir sinais, melhorar a estabilidade e confiabilidade do trabalho do sistema.