基于48个单体的钠硫电池模块为应用研究

　　不难发现，对于包含48 个单体的钠硫电池模块而言，如果采用为每个单体分配2个开关的方案，就需要96 个开关，即需要48 片AQW214EH,本文的方案对于每一组需要17 个开关，四组一共68 个开关，即34 片AQW214EH,这必将模压电感大大减小电路的体积和成本。

　　2 单体电压巡检系统的软件仿真及测试

　　辅助控制器EP2C8Q208C8插件电感器N 根据主控制器的控制信号来输出17路信号来控制17个开关，其输入信号为en、oe、a、b、c,分别对应主控制器的5个控制信号，其中en为使能信号，高电平有效，oe为奇、偶控制端，当oe为0时，对奇数编号的单体进行测量，当oe为1时，对偶数编号的单体进行测量，无论对于奇数编号还是偶数编号检测，都有6个电池需要检测，为此需要6个状态，这6个状态就是通过信号a、b、c 来控制的，输出信号为S1、S2、…、S13、O1、O2、E1、E2,这1电感封装7 个控制信号分别与图1 中的17个开关对应，当输出为低电平时，开关闭合，当输出为高电平时，开关断开。

　　在Quartus Ⅱ 9.1中，采用Verilog HDL语言对工字电感器辅助控制器进行编程，程序设计时，应选择合理的编码方式，常用的编码方式有：顺序编码(也称为二进制编码)、格雷码和独热码，对于小型数字系统设计使用顺序编码和格雷码更有效[9].就顺序编码而言，有时会有多个位同时发生变化，比如从011变到100时，二进制的每一位都发生变化，然而在电路中要保证多位完全同步是不太可能的，一旦不同步，便会产生错误的逻辑，而相邻的格雷码之间仅有一位不同，这大大减少了由一个状态转换到下一个状态时电路中的逻辑混淆[10],提高了电路的抗干扰能力，也减少了电路中的电噪声，从而比顺序编码更加可靠，因此，本文采用格雷码进行编程。

　　对编写好的程序进行编译和仿真，仿真结果如图3所示，观察a、b、c的波形，可以发现每次变化时，三位中只有一位发生改变，这就是前面所说的格雷码，当oe为低电平时，奇数编号单体两端的开关控制信号为低电平，从而对实现对奇数编号的单体进行检测，当oe为高电平时，偶数编号单体两端的开关控制信号为低电平，从而完成对偶数编号的单体进行检测。仿真的波形结果与之前的分析完全吻合。

　　为了验证本设计的可行性，对编号为01~48的单体进行巡检，并将测试结果上传给监控平台，监控平台的显示结果如图4所示，经常长时间测试，发现所设计的系统能够准确地检测编号为01~48的单体电压值，不会产生任何错误的逻辑。

　　3 结语

　　本文运用一种改进的开关切换法来实现对钠硫电池模块单体电压的巡检，较为每个单体分配2个开关的方案，能大大减小开关的数目，从而减小了系统的成本、体积，软件设计时分别对奇数编号塑封电感器的单体和偶数编号的单体进行测量，从而减小开关的动作次数，降低由此引起的开关损耗，仿真和测试结果均表明该方案切实、可行。

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