一種高性能的輕型電動車蓄電池監(jiān)控管理系統(tǒng)(已修改)
2025-04-19 22:36 本頁面
【正文】 一種高性能的輕型電動車蓄電池監(jiān)控管理系統(tǒng) 馬潤津 肖秀玲 胡玉祥（北方工業(yè)大學 自動化研究所電動車研究室，100041 北京）第四屆輕型電動車會議論文 （2003年9月 上海）摘要：本文介紹基于現(xiàn)場總線技術和蓄電池智能監(jiān)測專用芯片DS2438實現(xiàn)的輕型電動車蓄電池管理系統(tǒng)。它具有低成本、高性能的優(yōu)點。文中介紹了適用于電動自行車和電動摩托車的兩種蓄電池管理系統(tǒng)設計方案和三個實驗樣車的概況，并提出將蓄電池管理和充電控制一體化的新方案，以及開發(fā)新型電動三輪車的設想。一、引言電動車是解決汽車大氣污染的最有前途的舉世矚目的方案。近幾年來我國輕型電動車（電動助力自行車、電動輕騎摩托車）的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化進展受到全世界的關注。電動車蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）是一個集監(jiān)測、控制與管理為一體的，復雜的電氣測控系統(tǒng)。由于蓄電池充放電過程的復雜性，BMS應能全程監(jiān)測蓄電池的端電壓、電流、溫度和充放電安時累計值，確保蓄電池不會因過度充電和過度放電而折壽，BMS還應給出比較準確的蓄電池剩余電量(SOC－State 0f Charge) 估計。要實現(xiàn)上述功能，一般方案比較復雜，成本太高，使得售價較低的輕型電動車很難承受。近些年來，由于由蓄電池供電的便攜式家用電器和儀器的大量使用，對蓄電池進行在線監(jiān)測的需求猛增。國外推出了用于監(jiān)測蓄電池的智能型專用芯片，如美國的DALLAS 系列芯片，它們具有集成度高、價格低廉（只幾元人民幣一片）和功能很強的優(yōu)勢。依托它能夠開發(fā)出性能價格比很高的，適用于輕型電動車需求的新型BMS。二、專用芯片DS 2438介紹這里扼要介紹我們選用的DS 2438芯片的主要性能。DS2438是美國DALLAS公司近年生產(chǎn)的Battery Monitor系列芯片的一種專門用于電池檢測的微電子芯片，該芯片內(nèi)部集成了溫度傳感器、A/D轉換器、電流積分器等電路，具有測量電池的溫度、電壓、電流和累計電量等多項功能。測量功能強大且價格低廉，是一種高性能價格比的測量芯片。 圖1 DS 2438外觀該芯片具有如下主要特點：l 獨特的單總線工作方式，只需要一根數(shù)據(jù) 線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入 / 輸出 ；l 為每個被測電池設置唯一的 64 位序號標記，通訊時通過查詢序列號實現(xiàn)一條總線上與多個DS2438芯片通訊，不會混淆；l 通過一種片內(nèi)集成的測溫量傳感器實現(xiàn)蓄電池殼溫的測量，測量溫度范圍為 －55℃到＋125℃，溫度分辨能力為 ℃。電池的溫升是蓄電池充放電過程的重要參數(shù)。l 內(nèi)置十位的A/D轉換器，用于測量電池的端電壓，測量范圍0~10V，分辨能力為10mv ；l 內(nèi)置電流A/D轉換器，可測量電池組的電流，通過外接電阻RSENS上的電壓降或電流互感器提供的二次電壓采樣以 次/秒的速度至電流寄存器中，測量蓄電池充放電電流值等于寄存器中值/（4096RSENS）；l 內(nèi)置電流累加器(ICA)，測量
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