钜大LARGE | 点击量：1183次 | 2020年02月12日
LTC6803在镍氢电池储能管理系统中的应用
目前，国内外的电池管理系统方而研究更多集中于电动汽车领域，储能电池管理系统作为电池储能电站的关键部分，我国大多电池公司在此方面的技术研发也是刚刚起步。文献中提出了一种适用于大容量储能技术的锂离子电池管理系统，从分层管理系统的结构、功能和管理角度进行了系统的分析。其它主要国家（如美国、欧洲等发达国家）在储能这一关键技术领域进行了研发布局，相关技术研发和示范活动进展迅速。
本工作从环保和经济性角度考虑，储能电池选用了退役后的电动公交车镍氢动力电池系统的部分电池，设计了储能电池管理系统。由LTC6803进行整个储能系统电压、温度信息的采集以及电池组均衡功能的控制。
1、储能系统架构
本工作设计的储能系统电池管理侧架构如图1所示，从功能上可分为采集、控制和处理及外设3个基本单元。其中单片机系统选用了Freescale16位MC9S12XEG128作为微控制器，采集单元包括电池组电压采样、温度采样；电流控制单元包括电池组均衡控制和继电器控制；处理及外设单元主要负责单片机信号处理及通讯外设等其它模块的控制。
LTC6803以其高采样精度、布线简单等优越性在电动汽车、储能等领域广泛使用，因此选用电源管理专用芯片LTC6803作为电池组电，H≤和温度的采样前端，它集成了12路电压采样和2路温度采样，同时具备可控的电池均衡开关，在必要时均衡电池以保持电池的一致性。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
2、电源管理芯片LTC6803硬件电路设计
2.1、LTC6803基本原理图与简介
本设计中，图2中C0连接电池组的负端，C1～C12为电压采集端口，S1～S12为均衡用开关；GpIO。和VTEMp。引脚连接温度采集模块。需要注意的是，LTC6803的供电完全由电池组提供，不需控制板配置供电电路，如果连接至隔离式电源时，可简单通过断开引脚V关断LTC6803。
2.2、通信设计
LTC6803具有一个SpI总线兼容型串行端口，单片机可以通过该总线与其进行数据交换，并且单片机通过配置LTC6803内部相应寄存器实时对电池组的电压、温度信息进行采集以及电池均衡电路的控制。图1中，SpI信号隔离电路采用具有4路高速通道的隔离芯片ADuM3150，保证SpI信号的传输稳定。
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