国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

什么是動力電池管理系統硬件設計技術

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年08月12日  

電動汽車是指全部或部分由電機驅動的汽車。目前主要有純電動汽車、混合電動車和燃料電池汽車3種類型。電動汽車目前常用的動力來自于鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池等。

鋰電池具有高電池單體電壓、高比能量和高能量密度,是當前比能量最高的電池。但正是因為鋰電池的能量密度比較高,當發生誤用或濫用時,將會引起安全事故。而電池管理系統能夠解決這一問題。當電池處在充電過壓或者是放電欠壓的情況下,管理系統能夠自動切斷充放電回路,其電量均衡的功能能夠保證單節電池的壓差維持在一個很小的范圍內。此外,還具有過溫、過流、剩余電量估測等功能。本文所設計的就是一種基于單片機的電池管理系統[1]。

1電池管理系統硬件構成

針對系統的硬件電路,可分為MCU模塊、檢測模塊、均衡模塊。

1.1MCU模塊

MCU是系統控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型號的單片機。該系列所有的MCU均采用增強型M68HC08中央處理器(CP08)。該單片機具有以下特性:

(1)8MHz內部總線頻率;(2)16KB的內置FLASH存儲器;(3)2個16位定時器接口模塊;(4)支持1MHz~8MHz晶振的時鐘發生器;(5)增強型串行通信接口(ESCI)模塊。

1.2檢測模塊

檢測模塊中將對電壓檢測、電流檢測和溫度檢測模塊分別進行介紹。

1.2.1電壓檢測模塊

本系統中,單片機將對電池組的整體電壓和單節電壓進行檢測。對于電池組整體電壓的檢測有2種方法:(1)采用專用的電壓檢測模塊,如霍爾電壓傳感器;(2)采用精密電阻構建電阻分壓電路。采用專用的電壓檢測模塊成本較高,而且還需要特定的電源,過程比較復雜。所以采用分壓的電路進行檢測。10串錳酸鋰電池組電壓變化的范圍是28V~42V。采用3.9M?贅和300k?贅的電阻進行分壓,采集出來的電壓信號的變化范圍是2V~3V,所對應的AD轉換結果為409和*。

對于單體電池的檢測,主要采用飛電容技術。飛電容技術的原理圖如圖1所示[2],為電池組后4節的保護電路圖,通過四通道的開關陣列可以將后4節電池的任意1節電池的電壓采集到單片機中,單片機輸出驅動信號,控制MOS管的導通和關斷,從而對電池組的充電放電起到保護作用。

如圖1所示,為電池組后4節的保護電路圖,通過四通道的開關陣列可以將后4節電池的任意1節電池的電壓采集到單片機中,單片機輸出驅動信號,控制MOS管的導通和關斷,從而對電池組的充電放電起到保護作用。

以上6節電池可以用2個三通道開關切換陣列來實現。MAX309為1片4選1、雙通道的多路開關,通過選址實現通道的選擇。開關S5、S6、S7負責將電池的正極連接至飛電容的正極。開關S2、S3、S4負責將電池負極連接至飛電容的負極。三通道開關切換陣列結構與四通道開關切換陣列類似,只是通道數少1路。工作時,單片機發出通道選址信號,讓其中1路電池的正負極與電容連接,對電容進行充電,然后斷開通道開關,接通跟隨放大器的開關,單片機對電容的電壓進行快速檢測,由此完成了對1節電池的電壓檢測。若發現檢測電壓小于2.8V,則可推斷出電池可能發生短路、過放或保護系統到電池的檢測線斷路,單片機將馬上發出信號切斷主回路MOS管。重復上述過程,單片機即完成對本模塊所管理的電池的檢測。

1.2.2電流采樣電路

電流采樣時,電池管理系統中的參數是電池過流保護的重要依據。本系統中電流采樣電路如圖2所示。當電池放電時,用康銅絲對電流信號進行檢測,將檢測到的電壓信號經過差模放大器的放大,變為0~5V的電壓信號送至單片機。如果放電的電流過大,單片機檢測到的電壓信號比較大,就會驅動三極管動作,改變MOS管柵極電壓,關斷放電的回路。比如,對于36V的錳酸鋰電池來說,設定其保護電流是60A。康銅絲的電阻是5mΩ左右。當電流達到60A時,康銅絲的電壓達300mV左右。為提高精度,將電壓通過放大器放大10倍送至單片機檢測。

1.2.3溫度檢測

電池組在充、放電過程中,一部分能量以熱量形式被釋放出來,這部分熱量不及時排除會引起電池組過熱。如果單個鎳氫電池溫度超過55℃,電池特性就會變質,電池組充、放電平衡就會被打破,繼而導致電池組永久性損壞或爆炸。為防止以上情況發生,需要對電池組溫度進行實時監測并進行散熱處理。

采用熱敏電阻作為溫度傳感器進行溫度采樣。熱敏電阻是一種熱敏性半導體電阻器,其電阻值隨著溫度的升高而下降。電阻溫度特性可以近似地用下式來表示:

1.3均衡模塊

電池組常用的均衡方法有分流法、飛速電容均衡充電法、電感能量傳遞方法等。在本系統中,需要較多的I/O口驅動開關管,而單片機的I/O口有限,所以采取整充轉單充的充電均衡方法。原理圖如圖3所示。Q4是控制電池組整充的開關,Q2、Q3、Q5是控制單節電池充電的開關。以10節錳酸鋰電池組為例,變壓器主線圈兩端電壓為42V,副線圈電壓為電池的額定電壓4.2V。剛開始Q4導通,Q2、Q3、Q5截止,單節電池的電壓不斷升高,當檢測到某一節電池的電壓達到額定電壓4.2V以后,電壓檢測芯片發出驅動信號,關閉Q4,打開Q2、Q3、Q5,整個系統進入單充階段,未充滿的電池繼續充電,以達到額定電壓的電池保持額定電壓不變。經測試,電壓差值不會超過50mV。

2SOC電量檢測

鋰離子電池管理系統中,常用的SOC計算方法有開路電壓法、庫倫計算法、阻抗測量法、綜合查表法[3]。

(1)開路電壓法是最簡單的測量方法,主要根據電池開路電壓的大小判斷SOC的大小。由電池的工作特性可知,電池的開路電壓與電池的剩余容量存在著一定的對應關系。

(2)庫侖計算法是通過測量電池的充電和放電電流,將電流值與時間值的乘積進行積分后計算得到電池充進的電量和放出的電量,并以此來估計SOC的值。

(3)阻抗測量法是利用電池的內阻和荷電狀態SOC之間一定的線性關系,通過測出電池的電壓、電流參數計算出電池的內阻,從而得到SOC的估計值。

(4)綜合查表法中電池的剩余容量SOC與電池的電壓、電流、溫度等參數是密切相關的。通過設置一個相關表,輸入電壓、電流、溫度等參數就可以查詢得到電池的剩余容量值。

在本設計中,從電路的集成度、成本、所選MCU的性能方面考慮,采用了軟件編程的方法。綜合幾種方法,采用庫倫計算法比較合適。

(1)用C表示鋰電池組從42V降到32V時放出的總的電量。

(2)用η表示電流i經過時間t后,放出的電量與C的比值。

其中CRM為剩余電量。令ΔCi=i×Δt,表示?駐t時間內電池組以i放電的放電量;或者是以i充電的充電量,剩余電量實際上是對ΔCi的計算以及累加。設定合適的采樣時間Δt,測定當前的電流值,然后計算乘積,得到Δt時間內剩余容量CRM的變化量,從而不斷更新CRM的值,即可實現SOC電量的檢測。

3試驗結果

通過電池管理系統對錳酸鋰電池組進行充放電測試。圖4(a)為鋰電池組放電測試圖,放電電流為8A,當電池組電壓降至32V時,放電MOS管關斷。圖4(b)為充電的測試圖。充電結束4小時后,均衡完成。

本文的電池管理系統以M68HC08GZ16為核心,實現了對電池組單體電壓、電流、溫度信號的采集。充電電量平衡以后,單體電池的電壓差值不超過50mV。整體系統運行性能良好,能夠滿足電動車動力電池組應用需要。

相關產品

主站蜘蛛池模板: 国产污污视频在线观看 | 久色婷婷| 用力挺进新婚白嫩少妇 | 开心激情播播 | 猛男大粗猛爽h男人味 | 中国av免费 | 久久爱成人 | 少妇被狂c下部羞羞漫画 | 精品国产鲁一鲁一区二区张丽 | 亚洲人xxxx| 中国av在线播放 | 久久四虎| 日本视频在线观看免费 | 99热这里只有精品99 | 国产一区二区三区精品视频 | 国产片淫乱18一级毛片动态图 | av午夜在线 | 黄色国产在线观看 | 久操视频网 | 美女网站在线看 | www在线视频 | 懂色av懂色av粉嫩av分享吧 | 初高中福利视频网站 | 偷拍亚洲综合 | 欧美成人午夜视频 | 中文字幕第三页 | 人人插人人干 | 中文字幕第7页 | 国产精品视频在线免费观看 | 欧美私人网站 | 九一九色国产 | 国产一级黄色电影 | 日韩av资源网 | 国产做爰xxxⅹ久久久精华液 | 日本公妇乱偷中文字幕 | 亚洲 欧美 视频 | 国产剧情av在线播放 | 国产一区二区视频在线 | 黄色一级大片在线免费看国产 | 在线香蕉| 噜噜啪啪 | 亚洲黄色片在线观看 | 国产不卡毛片 | 国产精品欧美综合亚洲 | 超碰碰97| 亚洲免费高清 | 污视频网站入口 | 亚洲欧美日韩国产一区 | 天堂在线中文 | 爱爱视频免费网站 | 欧美第一色 | 亚洲va在线 | 黄色午夜视频 | 日韩插插插 | 人人插人人爽 | 亚洲精品久久久久久无码色欲四季 | 国产污视频网站 | 亚洲色图在线视频 | 爆乳2把你榨干哦ova在线观看 | 国精产品一区一区三区 | 999久久久久久 | 91福利小视频 | 中文字幕国产专区 | 在线看片日韩 | 日本一道本在线 | 久久久免费看 | 亚洲一二区视频 | 亚洲一区免费 | 日本美女黄色大片 | 欧美激情综合五月色丁香 | 日韩黄色影视 | 成人在线综合网 | 香蕉久久国产av一区二区 | 一卡二卡在线观看 | 91婷婷色| 成av人片一区二区三区久久 | 欧美久久久久久久久久 | 国产女人呻吟高潮抽搐声 | 国产又粗又长 | 亚洲 自拍 另类 欧美 丝袜 | 麻豆免费av | 华丽的外出在线观看 | 中文在线中文资源 | 超碰超碰 | 懂色av成人一区二区三区 | 91玉足脚交嫩脚丫在线播放 | 全国探花 | 黄色大片免费观看 | 国产久久精品 | 色六月婷婷 | 自拍av在线| 自拍一级片| 麻豆国产精品一区 | 一区不卡视频 | 狠狠人妻久久久久久综合蜜桃 | 免费成人高清 | 亚洲视频在线观看免费 | 日韩成人免费电影 | 成人瑟瑟|