动力锂电池管理系统硬件设计技术

电力电池管理系统的硬件设计技术

电动汽车是完全或部分由电动机驱动的汽车。现在有三种类型的纯电动汽车，混合动力汽车和燃料动力电池汽车。电动汽车现在常用的动力来自铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池。

锂离子电池具有高电压、高比能和高能量密度。但正是由于锂离子电池的高能量密度，当误用或滥用发生时，会造成安全事故。电池处理系统可以处理这个问题。当电池处于充电过压或放电欠压状态时，处理系统可以主动阻断充放电电路，其功率平衡功能可以保证单个电池的压差维持在非常小的计划内。此外，还具有过温、过流和剩余电量估算功能。本文所规划的是一个基于单片机[1]的电池处理系统。

1.电池处理系统的硬件组成

该系统的硬件电路可分为单片机模块、检测模块和均衡模块。

1.1单片机模块

单片机是系统控制的核心。本文使用的单片机为M68HC08系列GZ16型单片机。所有系列单片机均选用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特点:

(1)内部总线频率为8mhz;(2)16kb内置闪存;(3)两个16位按时器接口模块;(4)支持1MHz~8MHz晶体振荡器的时钟发生器;(5)增强的串口通信接口(ESCI)模块。

1.2检测模块

检测模块将引入电压检测、电流检测和温度检测模块。

1.2.1电压检测模块

在该系统中，由单片机对电池的总电压和单电压进行测试。检测电池组总电压有两种方法:(1)选择特定的电压检测模块，如霍尔电压传感器;(2)电阻分频电路采用精密电阻。使用专用电压检测模块成本高，而且还要专用电源，过程比较复杂。因此，选择分压电路进行检测。10系列锰酸锂离子电池组的电压变化方法为28v~42v。用3.9米吗?脂肪和300k?将冗余的电阻器划分为电压，采集到的电压信号的修改方法为2v~3v，对应的AD变换结果为409和*。

有关单体电池的检测，飞电容器的首选技巧。电容器飞行技能的示意图如图1所示[2],4天之后电池保护线路图,经过四通道的开关阵列可以肆无忌惮的14电池的电池电压收集单片机,单片机输出驱动信号,控制MOS管导通和关闭,然后电池充电和放电保护。

如图1所示，为电池组后4段保护电路图。通过四通道开关阵列，将电池任意1段的电压采集到MCU中，MCU输出驱动信号，控制MOS管的导通和关机，保护电池组的充放电。

以上六节电池可以通过两个三通开关来切换阵列来完成。MAX309是一块4选1，双通道多路开关，选择后选中的通道。开关S5、S6、S7用于将电池的正极与飞电容器的正极连接。开关S2、S3和S4用于将电池的负极连接到飞行电容器的负极上。三路开关开关阵列的结构与四路开关开关阵列相似，只是通道数少了1。操作中,单片机宣布通道位置信号,以便正负电极的电池和电容器连接,充电电容器,然后断开连接通道开关,连接到开关的扩张,快速检测的单片机电容器电压,从而完成了一个电池的电压检测。假如发现检测电压小于2.8v,可以推断,电池可能有短路,在放电或保护系统的探测线电池坏了,单片机将立即宣布信号阻塞主循环MOS管。假如重复上述过程，单片机将完成对该模块处理的电池的检测。