【正文】 擴展 模式 被 提供 于 全靜態(tài)內(nèi)核 。本設(shè)計充分 利用 P87C591 的特點實現(xiàn)對動力電池組的放電深度 ，放電電壓，電流 等進行控制，以 避免 過放電。 （ 3） 經(jīng)過 分析 檢測 參數(shù) ，由 控制 系統(tǒng)算出 蓄電池的剩余容量， 且由 數(shù)碼管實時 動態(tài) 顯示出來。 它 嚴重 影響電動車續(xù)駛里程 的長短 。實際比能量是指電池實際輸出的能量與電池的質(zhì)量（重量）或體積之比。 （ 4） 電池比容量是指在一定的放電條件下，可以從單位質(zhì)量（體積）電池中獲得的電能，即電池所能釋放的電能。 （ 3） 電池容量是指在一定的放電條件下，可以從電池中獲得的電能，即電池所能釋放的電能。二次電池的理論放電電壓和理論充電電壓相同，等于電池的開路電壓 。 皖西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 經(jīng)過近 20年的研究，電動汽車已經(jīng)在 其 關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)集成、試驗應用上實現(xiàn)了全面突破，目前世界上 部分 國家爭相開展電動汽車產(chǎn)業(yè)化工作。 另 一方面，政府加大 激勵 對消費者的政策，加快電動汽車市場 培育 。 日本政府提出“控制 電池 ” 為本源 ，并組織國家 實施 專項計劃，在 20xx年 之 前 為 研究 先進 電池 動力技術(shù) 將 400 多億日元投入 ， 下一代電動汽車 在 20xx 年左右將應用大量 新型鋰電池。 而在 日本 “低碳革命”的內(nèi)容核心 視為 電動汽車 發(fā)展 ， 預計 到 2020 年電動汽車普及達到 1350 萬輛 。 致使 人們研究 電動汽車的熱情進入了空 前高漲期。因此，電動汽車的發(fā)展已進入一個決 定性階段， 挑戰(zhàn)與 機遇并存。 Electric Vehicle。 皖 西 學 院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 論 文 題 目 車載蓄電池智能放電管理系統(tǒng)設(shè)計 姓名（學號） 陳（ 20xx011669） 系 別 機械與電子工程 學院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 導 師 姓 名 劉世林 二 〇 一 三 年 六 月 皖西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） I 車載蓄電池智能放電管理系統(tǒng)設(shè)計 作 者 陳 指導教師 劉世林 摘要： 電動汽車的無污染的優(yōu)勢，使其成為當代汽車發(fā)展的主要方向 ，而作為 電動汽車的動力源泉 電池 卻是 一直制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。 關(guān)鍵詞： 鉛酸蓄電池；電動汽車； P87C591 單片機；智能放電管理 Design of intelligent vehicles battery discharge management system Author Chen Instructor Liu Shilin Abstract： Pollutionfree advantages of electric vehicles, making it the main direction of development of contemporary cars, but as the power source of the battery electric vehicle has been restricted is a key factor in the development of electric vehicles. Compared with the current vehicle battery fuel vehicles are still many aspects, such as cost, quality, long charging time and charging time shorter mileage and other issues. This design introduces the development history and status quo of electric vehicles and the basic performance indexes of the onboard battery and designed a plete set of onboard battery intelligent discharge management system based on P87C591 microcontroller . Including Power circuit design Current and voltage detection circuit design, the design of the temperature detection module, Design of controllable discharge module, The output power and status indication and alarm module design and so on hardware structure design. Completed the leadacid storage battery voltage, discharge current, residual capacity and the battery temperature, and other important parameters of detection .Solved the traditional way of discharge of battery over discharge, low life .To achieve the mileage and maximize the range of electric cars and life cycle, has the very good application prospect. Keywords: Lead Acid Battery。目前，中國已出臺了多項政策，引導和支持電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，政府要加速提高國內(nèi)電動車行業(yè)的競爭力， 使 成熟期 縮短。 20 世紀 70 年代的 石油短缺和 能源危機，使電動汽車獲得了 發(fā)展機遇 ，到了 20 世紀 80 年代， 由于 空氣質(zhì)量和溫室效應 被人們?nèi)找骊P(guān)注 ， 電動汽車就 理所當然 成為了本世紀技術(shù)開發(fā)的寵兒，因為電動汽車直接采用電機驅(qū)動，本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。 例如： 奧巴馬 美國政府 綠色新政的 實施， 在 國家戰(zhàn)略 中加入了 電動汽車 部分 ，計劃 實現(xiàn) 100 萬輛動力 混合電動汽車（ PHEV）用戶 到 20xx 年 。 德國 斥資 億歐元 啟動了 開發(fā)車用鋰電池計劃 ， 巨頭能源和德國汽車 業(yè) 差不多全部攜資加入。美國政府 用 貸款資助 支持 生產(chǎn)電動汽車。法國對 消費者 電動 汽車的 購買最高 給予 獎勵 5000 歐元，對高排放汽車 的 購買 最高 進行 處 罰 2600 歐元。 表 1． 1美國 電池 現(xiàn)代聯(lián)合會 (USABC)提出的目標 電動車蓄電池基本性能指標 電池電壓包括理論充放電電壓、電池的工作電壓、電池的充電電壓、電池的終止電壓。 （ 2） 電池的終止電壓是指電池在放電過程中，電壓下降到不宜再繼續(xù)放電的最低工作電壓。實際容量是指在一定放電條件下，電池實際所能放出的電量。 （ 6） 電池的比能量（能量密度）是指單位質(zhì)量（體積）電池所輸出的能量，即質(zhì)量比能量或體積比能量。 深放 電 可定義為 蓄電池 放電到 完全截止電壓。 （ 2） 對 蓄電池的端電壓和電流實時監(jiān)測， 如果出現(xiàn) 電池容量小于警戒閾值， 立即啟用保護電路或 自動切換備用電池。 在設(shè)計上采用 了 P87C591型 8 位高性能 CPU 芯片為 控制核心的 系統(tǒng)， 它以先進的 CMOS（互補性金屬氧化物半導體）工藝制造，并設(shè)計 制造應 用于汽車和通用的工業(yè)應用。 溫 度 檢 測顯 示 及 報警 電 路電 壓 檢 測P 8 7 C 5 9 1 中 央 處 理 器蓄 電 池電 流 檢 測I P M 隔 離 驅(qū)動 與 保 護欠 壓 、 過 熱 、短 路 保 護電 源 電 路斬 波鍵 盤 輸 入 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 功能 框圖 中央處理 器 本 論文運 用的 P87C591 芯片 是來自 MCS51 單片機家族衍生而來的， 是一款高性能單芯片8位 CPU。單片微機內(nèi)部最核心的部分是 CPU。運算器由算術(shù)邏輯器部件 ALU、累加器 ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器 PSW， BCD 碼運算調(diào)整電路等組成。 圖 P87C591 的 內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 框圖 皖西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁 3 硬件設(shè)計 電源電路設(shè)計 本 系統(tǒng) 采用金快樂蓄電池公司生產(chǎn)的６Ｄ－８０型 專用 于 電動車 的 鉛酸蓄電池，單 體 電池電壓為１２Ｖ，容量為８０Ａｈ。 因為 電源 來 自于蓄電 池，必須 進行隔離 采用ＤＣ－ＤＣ 轉(zhuǎn)換器 ， 不然 就要設(shè)計 另外的 電路 電源 ，在此采用 LT3010 穩(wěn)壓器 進行隔離。 LT3010 專為在電池供電型或高電壓系統(tǒng)中使用而設(shè)計，低靜態(tài)電流 (工作時為 30μ A，停機模式中則為 1μ A)使其成為一種理想的選擇。內(nèi)部保護電路包括反向電池保護、電流限制、熱限制和反向電流保護。由精密 分壓 電阻 測得 電壓 ， 通 過相應的放大 電路放大 后 輸送到 芯片 的 A/D 口。該電路不僅可確保當前采樣的電壓電流檢測電路數(shù)值可隨著電池的端電皖西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁 壓的變化相對應的實時變化，還可以使數(shù)據(jù)更準確和可靠。 DS18B20 對實測的溫度提供了 10位的數(shù)據(jù)和 溫度 報警寄存器，測溫范圍為 60~+140℃，其在 15~+90℃的范圍內(nèi)測量精度為 177。圖中 由于 受很小溫度影響 產(chǎn)生 振蕩頻率的 低溫度系數(shù)晶振 ， 因此用 計數(shù)器 1 接收 固定頻率 產(chǎn)生 的脈沖信號。 在 圖 的 測溫過程中 產(chǎn)生在 修正和補償 的 非線性 用 斜率累加器 處理 ，計數(shù)器 1的預置值 用于其輸出修正 。通向管芯的最重要的熱量路徑 是接地引腳 ， 我們 一定要 確保 被測溫的蓄電池 和 接地引腳 也 有良好的熱接觸。 IPM 智能功率模塊特點 IPM 是先進的混合集成功率器件， 由 低功率、 高速的 IGBT（ 絕緣柵雙極型晶體管 ） 芯片和優(yōu)選的門級 驅(qū)動及保護電路構(gòu)成 ,因此具有 集成度高、 開關(guān)速度快、 體積小 、 功耗低的特點。 IPM 內(nèi)部框圖 功能 如圖 所示 ,IPM 內(nèi)部包含四種 保護電路 能夠提供的保護有 : 過流保護 OC、 過熱保護OH、欠壓保護 UV 和 短路保護 SC。 D2R 2 41 0 kQ2+_驅(qū)動輸入 驅(qū)動電路溫度傳感器電源故障輸出OCSCUVOH=1Fo 圖 IPM 的內(nèi)部功能框圖 IPM 電路設(shè)計 IPM 電路 內(nèi)部 主要 提供了 驅(qū)動電路部分 以及保護電路部分。 IPM 對 電壓輸出的 驅(qū)動電路 有 嚴格 要求 , 內(nèi)容 如下 : 皖西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 ① 電壓 驅(qū)動 以 V15%)101( ?? 為 范圍 ,高 電壓 可能 將 導致 內(nèi)部部件 損壞 ,低于 電壓欠壓保護將 啟動 ； ② IPM 反向 極間 壓 耐值 最多是 驅(qū)動 絕緣電壓 電源的 1/2倍 ； ③ 驅(qū)動電流 要拿 器件給出的 要求電流 驅(qū)動 作 參考 ,根據(jù) 頻率 開關(guān) 進一步 實際 修正 ； ④ 隔離 彼此之間的 驅(qū)動電壓 ,來 使 地 線噪聲 的 干擾 減少 ； ⑤ 輸出端 驅(qū)動電流 不可以