【正文】 度、零漂、溫漂、抗干擾能力、和線性誤差的要求都比較高目前主要有霍爾電流傳感器和分流器兩種方案來測量高精度大電流，霍爾電流傳感器的電路比分流器的電路要簡單，但是隨溫 度的變化比較大， 采用分流器的方案因?yàn)樾枰⌒盘柕姆糯蟾綦x等措施，雖然電路很復(fù)雜但是它的溫度穩(wěn)定性比較好。 二極管的功能是過載保護(hù)，把接口電壓控制保持在 + 和 范圍之內(nèi)，做到保護(hù)控制電路，電阻和電容的功能是是濾除所有干擾信號， 能較好地 抑制見風(fēng)噪聲。觸摸屏 的構(gòu)成部件 是 觸摸檢測部件 還有 觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件 放置于 顯示器屏幕 的 前面， 目的是由它 檢測 外部的 觸摸位置， 然后將接收到的信號送到 控制器； 將接觸平送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理把變換成觸電的坐標(biāo)，再把這個(gè)數(shù)據(jù)傳送到 DSP 主控制器，有主控制起來發(fā)布命令并由它執(zhí)行。 第四章智能充電 控制 4． 1系統(tǒng)基本功能 所謂智能充電系統(tǒng)其 主要負(fù)責(zé)的是給鎳氫電池充電，總的來說它應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下幾種功能。 其中電壓與電流的變換是在充電機(jī)內(nèi)完成的，只需將電池充電系統(tǒng)的的接口接通充電機(jī)就可以了。 當(dāng) 用手指 按 屏幕上的圖形按鈕 的 時(shí) 候 ， 上 面得反饋系統(tǒng)會(huì)有 觸覺 ，它可以依照原來 編程的程 序 驅(qū)動(dòng) 所有的聯(lián)結(jié) 裝置， 可以用它代換 機(jī)械式的按鈕 版 ， 不僅如此它的 液晶顯示畫面 可以 制 產(chǎn)生五彩繽紛、五顏六色 的影 視 音 樂得 效果。電流的檢測精度對剩余電量的估計(jì)影響很大， 溫度 檢測信號 采集 采集板在對 384 節(jié)單體鎳氫電池電壓采集信號后還要對電池測量溫度，采集溫度信號，然后傳送到主控制芯片。 L F 3 5 3 1 5 V+ 1 5 VL F 2 5 3+ 3 . 3 v0 . 0 1 u F2 0 0 K2 8 0 K2 8 0 KI N 4 1 4 82 0 0 K0 . 0 1 u F1 0 K1 0 K4 7 0 P FI N 4 1 4 8V 1V hV B A T 我們可以采取如圖所示單體電壓的采集結(jié)構(gòu)，通過光耦 合 隔離開關(guān)的切換，可以把 1號到 32 號的電池單體電壓接到采樣總線 V1 和 Vh 上， 把總線接到查分采樣電路的輸入端，工作的時(shí)候一次只有兩個(gè)開關(guān)在同一時(shí)刻導(dǎo)通，它們工作的過程是 S1 和 S2 接通，別的開關(guān)都不接通，電池單體 B1 的電壓 接入采樣總線上；然后開關(guān) S2 和 S3 接通，剩下的開關(guān)都關(guān)閉，電池 B2 的電壓接到采樣總線的電路中，按照順序依次采樣各個(gè)電池的電壓信號，從而對整個(gè)電池組內(nèi)的所有電壓采樣。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和功能圖。該芯片與主控制芯片硬件接口如下圖。 晶體振蕩器 O U TV C CG N DN CO S C0 . 1 u F+ 3 . 3 VC L K I N112340 . 0 2 2 u FP L L F 2P L L F 1CR1 0 ΩC1 u F 本電池管理系統(tǒng)選用頻率為 10MHz 的有源晶振，它利用主控制芯片里面的鎖相環(huán)倍頻然后獲得需要的時(shí)鐘頻率，需要的頻率為 40MHz， 設(shè)置在往外面的濾波電路是為了阻止出現(xiàn)異常波形和受到各種 波 的影響。 本章小結(jié) 本章從電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度，確立了設(shè)計(jì)方案，介紹了電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，鎳氫電池的相關(guān)特性，ＳＯＣ和ＳＯＨ的重要意義及其如何計(jì)算ＳＯＣ和ＳＯＨ，根據(jù)任務(wù)書的要求對電池狀態(tài)進(jìn)行檢測各個(gè)單體電池的電壓、溫度，設(shè)計(jì)了電壓、溫度信號采集電路，對均衡充電做了簡要介紹， 本章對后面章節(jié)具體電路設(shè)計(jì)來說具有很好的參考指導(dǎo)意義。 0RSTCSOC C? 因?yàn)殡姵乩匣a(chǎn)生的對剩余電量的影響，實(shí)際上跟蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)容量不一樣，它們之間的關(guān)系是將式 3 和式 5 帶入式 4 的 SOC，根據(jù)方程，電池放電的剩余電量跟放電電流的關(guān)系式是： 1nC=K*I 因?yàn)樗鼈兊某跏紬l件一樣所以 K 和 n 是一樣的，因此有 11 ()niICiw CI??? 所以僅需測量幾組 Ci，就可以得到 K 和 n,從而也就把確定 了下來， δ i 的確定：無論是理論還是實(shí)驗(yàn)都表明電池很容易受到溫度的影響，它的容量會(huì)隨著溫度的上升而增加，同樣又隨著溫度的下降而減小，放電電流同樣如此，跟溫度呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，進(jìn)過修正以后的所謂的標(biāo)準(zhǔn)電壓 I=i*δ i。此外 BMS 是車載系統(tǒng)采用分布式監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)椴蓸拥南挛话鍞?shù)目很多，會(huì)導(dǎo)致電池包內(nèi)的走線很多，從系統(tǒng)維護(hù)的角度來講不方便。 C ， 1 0 4 u F+ 3 . 3 VC A N T XC A N R XR , 5 KR , 5 K S N 6 5 H V D 2 3 012348765C A N HC A N LC , 3 0 p F3 0 p FD I O D ED I O D E CAN 總線的可靠性非常高， 非常適用于測控單元的數(shù)據(jù)通信，所以得到了很多公司工程師得青睞， LF2407 芯片內(nèi)部有一個(gè)自帶的有 16 為外設(shè)的 CAN 控制器，而且它完全支持 CAN 通訊協(xié)議。 因?yàn)楸倦姵毓芾硐到y(tǒng)中要串聯(lián)很多電池（３８４節(jié)） ， 所以這么多的電池之間出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象很容易出現(xiàn)，因此在給這么多的電池串聯(lián)充電的時(shí)候要考慮到均衡 ， 這對電池的充電特別重要，關(guān)系到電池的壽命和安全狀態(tài)。 電池 的電 阻有 兩種即交流 與直流內(nèi)阻 ， 這兩個(gè)電阻跟 SOC 數(shù)量關(guān)系很近，所謂的交流阻抗是一個(gè)復(fù)數(shù)的變量，指電池的單體電壓同他的電流之比值 ，表示的是電池反抗交流電的一種能力，可以 通過 交流阻抗儀器去測量它的電阻值 ，溫度對交流阻抗的影響很大。 根據(jù)蓄電池可接受充電電流定律以及馬斯三定律，可知在充電過程中，當(dāng)充電電流接近蓄電池固有充電曲線時(shí)，適時(shí)地對蓄電池進(jìn)行反向電流放電，可以提高蓄電池的充電接受能力，也就是說通過反向大電流放 電，可以提高蓄電池的充電速度，縮短充電時(shí)間。變電流間歇充電法電流電壓曲 線如圖。 脈沖充電方式 利用的是電池隔一段時(shí)間脈沖電流充電隔一段時(shí)間停止的充電方法 ， 就這樣不停地 循環(huán)，如圖 3． 5所示。 一般比較多用的 充電方法有 是 二階 跟 三階段充電 的方 法。電化學(xué)過程與 電池的 電流之間由電動(dòng)勢變 動(dòng) 所反映的 絕非僅有 線性關(guān)系，所以 只根據(jù)線性關(guān)系來研 究 并不太 合適 。今后會(huì)有越來越多的公司把鎳氫電池作為燃料電池汽車和混合動(dòng)力電池汽車使用的動(dòng)力電池。 80年代該公司制成了 儲氫合金材料研制成功鎳氫電池。自放電率 = *100*abaAh AhAh t?℅，式中 aAh 表示 電池儲 存的容量， bAh 表示一定時(shí)間后電池儲存的容量， t 表示電池儲存的時(shí)間。 （ 2）理論容量：按照法拉第定理根據(jù)蓄電池活性物質(zhì)的物理特性計(jì)算出的最高理論值，單位用體積容量 Ah/L 或質(zhì)量容量 Ah/kg 表示。 （ 2）額定電壓：標(biāo)準(zhǔn)條件下電池在工作 時(shí)達(dá)到的電壓值。主演內(nèi)容是針對電動(dòng)汽車用鎳氫蓄電池組，完成系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)，底層電壓、溫度的采集方案完成了硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 在電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)中，電池監(jiān)控主要指的是被動(dòng)的監(jiān)測和評估電池的狀態(tài)，但是電池管理包括處理數(shù)據(jù)并且預(yù)測電池將 來的表現(xiàn)，甚至是主動(dòng)干預(yù)和控制電池的充放電電流和電壓，控制充電條件和電池工作溫度等。 （ 5）熱量管理 電池的熱量管理對于大功率放電和高溫條件下使用的電池非常關(guān)鍵。前景比較好的是鎳氫蓄電池，鉛酸蓄電池，鋰離子電池， 電池管理系統(tǒng)（ＢＭＳ） 狀 態(tài) 計(jì) 算 和能 量 管 理數(shù) 據(jù)采 集接口繼 電 器 安 全 管 理熱 管 理 電池組均衡電路B M S充 電 負(fù) 載 放 電功 率 流信 號 流 人 機(jī) 接 口通 信 功 能溫 度 控 制電 壓電 流溫 度 電池能量管理系統(tǒng)是保持動(dòng)力電源系統(tǒng)正常應(yīng)用、保證電動(dòng)車安全和提高電池壽命的一種關(guān)鍵技術(shù)，它能保護(hù)電池的性能，預(yù)防個(gè)別電池早期損壞，利于電動(dòng)車的運(yùn)行，具有保護(hù)和警告功能?？傮w控制方案中，采用 CAN 總線模式，微處理單元采用西門子公司的 Microcontroller80C167CR。 電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 第一章緒論 研究背景 自進(jìn)入新世紀(jì)以來，節(jié)能環(huán)保成了當(dāng)前當(dāng)前能源環(huán)保問題的一大焦點(diǎn)，各個(gè)國家對節(jié)能和環(huán)保問題都很重視，不信投入大量資金和精力用于科研開發(fā)上，其中電動(dòng)汽車就是很多國家重點(diǎn)研究開發(fā)的對象，因?yàn)楫?dāng)前越來越多的家庭都有了自己的電動(dòng)汽車，而且私家車的數(shù)目還在不斷增加， 雖然給人們很多交通上的便利，但是卻消耗掉了全世界每年石油產(chǎn)量的一半以上，這么多是由燃燒后排放出去的氣體對環(huán)境來說也是一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)，空氣污染，酸雨都與這有著直接的聯(lián)系，而且加劇了能源的緊張，導(dǎo)致油價(jià)上漲等等一系 列問題，尤其是最近幾年在我國有些地方出現(xiàn)了柴油、汽油緊缺的現(xiàn)象。 （ 1）德國柏林大學(xué)研制的電池管理系統(tǒng) 系統(tǒng)包括：顯示模塊、速度調(diào)節(jié)模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、上位機(jī)診斷模塊，還有為電池模塊配備的平衡器。 電動(dòng)汽車用蓄電池