電力電池管理系統(tǒng)的硬件設計技術(shù)

電動汽車是完全或部分由電動機驅(qū)動的汽車。現(xiàn)在有三種類型的純電動汽車，混合動力汽車和燃料動力電池汽車。電動汽車現(xiàn)在常用的動力來自鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池。

鋰離子電池具有高電壓、高比能和高能量密度。但正是由于鋰離子電池的高能量密度，當誤用或濫用發(fā)生時，會造成安全事故。電池處理系統(tǒng)可以處理這個問題。當電池處于充電過壓或放電欠壓狀態(tài)時，處理系統(tǒng)可以主動阻斷充放電電路，其功率平衡功能可以保證單個電池的壓差維持在非常小的計劃內(nèi)。此外，還具有過溫、過流和剩余電量估算功能。本文所規(guī)劃的是一個基于單片機[1]的電池處理系統(tǒng)。

1.電池處理系統(tǒng)的硬件組成

該系統(tǒng)的硬件電路可分為單片機模塊、檢測模塊和均衡模塊。

1.1單片機模塊

單片機是系統(tǒng)控制的核心。本文使用的單片機為M68HC08系列GZ16型單片機。所有系列單片機均選用增強型M68HC08中央處理器(CP08)。該單片機具有以下特點:

(1)內(nèi)部總線頻率為8mhz;(2)16kb內(nèi)置閃存;(3)兩個16位按時器接口模塊;(4)支持1MHz~8MHz晶體振蕩器的時鐘發(fā)生器;(5)增強的串口通信接口(ESCI)模塊。

1.2檢測模塊

檢測模塊將引入電壓檢測、電流檢測和溫度檢測模塊。

1.2.1電壓檢測模塊

在該系統(tǒng)中，由單片機對電池的總電壓和單電壓進行測試。檢測電池組總電壓有兩種方法:(1)選擇特定的電壓檢測模塊，如霍爾電壓傳感器;(2)電阻分頻電路采用精密電阻。使用專用電壓檢測模塊成本高，而且還要專用電源，過程比較復雜。因此，選擇分壓電路進行檢測。10系列錳酸鋰離子電池組的電壓變化方法為28v~42v。用3.9米嗎?脂肪和300k?將冗余的電阻器劃分為電壓，采集到的電壓信號的修改方法為2v~3v，對應的AD變換結(jié)果為409和*。

有關(guān)單體電池的檢測，飛電容器的首選技巧。電容器飛行技能的示意圖如圖1所示[2],4天之后電池保護線路圖,經(jīng)過四通道的開關(guān)陣列可以肆無忌憚的14電池的電池電壓收集單片機,單片機輸出驅(qū)動信號,控制MOS管導通和關(guān)閉,然后電池充電和放電保護。

如圖1所示，為電池組后4段保護電路圖。通過四通道開關(guān)陣列，將電池任意1段的電壓采集到MCU中，MCU輸出驅(qū)動信號，控制MOS管的導通和關(guān)機，保護電池組的充放電。

以上六節(jié)電池可以通過兩個三通開關(guān)來切換陣列來完成。MAX309是一塊4選1，雙通道多路開關(guān)，選擇后選中的通道。開關(guān)S5、S6、S7用于將電池的正極與飛電容器的正極連接。開關(guān)S2、S3和S4用于將電池的負極連接到飛行電容器的負極上。三路開關(guān)開關(guān)陣列的結(jié)構(gòu)與四路開關(guān)開關(guān)陣列相似，只是通道數(shù)少了1。操作中,單片機宣布通道位置信號,以便正負電極的電池和電容器連接,充電電容器,然后斷開連接通道開關(guān),連接到開關(guān)的擴張,快速檢測的單片機電容器電壓,從而完成了一個電池的電壓檢測。假如發(fā)現(xiàn)檢測電壓小于2.8v,可以推斷,電池可能有短路,在放電或保護系統(tǒng)的探測線電池壞了,單片機將立即宣布信號阻塞主循環(huán)MOS管。假如重復上述過程，單片機將完成對該模塊處理的電池的檢測。