純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)概述與發(fā)展(參考版)
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【正文】 C/OSII在TMS320LF2407A上的移植與應(yīng)用[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2003(5):798323 。C/OSII源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng). 邵貝貝譯. 北京：中國(guó)電力出版社，2001[9] 劉和平等．TMS320LF240xDSP 結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002．[10] 166。 電源技術(shù)，2004,28(10):633.[8] Labrosse Jean J. 166。 變電流下的電池荷電狀態(tài)定義方法探討［J］電池,(1),:7.［7］ 宮學(xué)庚，齊鉑金，劉有兵，等。 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的發(fā)展必將帶來(lái)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。單體動(dòng)力電池要保持一致性很難!需要用電池管理系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)充39。第五章 小結(jié)目前， 能源消耗在汽車中的比例占主要512業(yè)國(guó)家能源消耗的24％ Ⅲ，人們?cè)诓粩鄬で罂稍偕木G色能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一次性能源。令ΔCi=iΔt，表示t時(shí)間內(nèi)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(shí)際上是對(duì)ΔCi的計(jì)算以及累加。(2)用η表示電流i經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，放出的電量與C的比值。綜合幾種方法，采用庫(kù)倫計(jì)算法比較合適。通過(guò)設(shè)置一個(gè)相關(guān)表，輸入電壓、電流、溫度等參數(shù)就可以查詢得到電池的剩余容量值。 (3)阻抗測(cè)量法是利用電池的內(nèi)阻和荷電狀態(tài)SOC之間一定的線性關(guān)系，通過(guò)測(cè)出電池的電壓、電流參數(shù)計(jì)算出電池的內(nèi)阻，從而得到SOC的估計(jì)值。由電池的工作特性可知，電池的開(kāi)路電壓與電池的剩余容量存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 SOC電量檢測(cè) 在鋰離子電池管理系統(tǒng)中，常用的SOC計(jì)算方法有開(kāi)路電壓法、庫(kù)倫計(jì)算法、阻抗測(cè)量法、綜合查表法[3]。剛開(kāi)始Q4導(dǎo)通，Q5截止，單節(jié)電池的電壓不斷升高， V以后，電壓檢測(cè)芯片發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，關(guān)閉Q4，打開(kāi)Q5，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入單充階段，未充滿的電池繼續(xù)充電，以達(dá)到額定電壓的電池保持額定電壓不變。Q4是控制電池組整充的開(kāi)關(guān)，Q5是控制單節(jié)電池充電的開(kāi)關(guān)。在本系統(tǒng)中，需要較多的I/O口驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管，而單片機(jī)的I/O口有限，所以采取整充轉(zhuǎn)單充的充電均衡方法。電阻溫度特性可以近似地用下式來(lái)表示：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。采用熱敏電阻作為溫度傳感器進(jìn)行溫度采樣。如果單個(gè)鎳氫電池溫度超過(guò)55℃，電池特性就會(huì)變質(zhì)，電池組充、放電平衡就會(huì)被打破，繼而導(dǎo)致電池組永久性損壞或爆炸。、。系統(tǒng)初始化程序模塊主要完成中央處理電路模塊的診斷與啟動(dòng)以及系統(tǒng)變量的初始定義和設(shè)置：人機(jī)接口程序模塊負(fù)責(zé)輸入命令的處理和輸出信息的顯示：數(shù)據(jù)處理程序模塊完成采集，處理A／D數(shù)據(jù)，電池剩余電量預(yù)測(cè)算法等功能；故障檢測(cè)與診斷程序模塊實(shí)現(xiàn)單體電壓報(bào)警、溫度、總電壓和剩余電量報(bào)警；通信與網(wǎng)絡(luò)程序模塊保障系統(tǒng)與其它控制單元之間完成實(shí)時(shí)高速而可靠安全的信息交互。又可以使模塊在總線通訊時(shí)能夠快速響應(yīng)電池組綜合管理器對(duì)單體數(shù)據(jù)的收集要求。和一個(gè)V佰壓頻轉(zhuǎn)換電路完成信息采集：顯示單元選用了集成的液晶模塊T6963C，使用和開(kāi)發(fā)都非常方便。RS485總線使用了差動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器65LBCl84，并用光耦ⅡL117實(shí)現(xiàn)隔離，RS232總線選用了控制器MAX232以實(shí)現(xiàn)綜合管理器與PC機(jī)的數(shù)據(jù)交換。代表了霍爾形式的電流、電壓傳感器，其中電壓傳感器輸入0V～600V，輸出0mA～20mA，電流傳感器輸入一200A～200A，輸出一100mA～100mA；微處理器選用了帶CAN通訊接口的單片機(jī)P87C591；在總線通訊方面。電池單體檢測(cè)模塊中的溫度采集單元采用了“1wire”單線式串行數(shù)據(jù)通訊總線，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而且具有12位的采集精度，采集溫度范圍寬，如DSl8b20，其穩(wěn)定性和精度都優(yōu)于傳統(tǒng)的動(dòng)力電池組綜合管理器硬件設(shè)計(jì)圖5所示為電池組綜合管理器硬件結(jié)構(gòu)示意圖，j。圖4即為電池單體檢測(cè)模塊結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中a1～aL5為單體電壓采集電路的輸出端，A1，A5為單片機(jī)上對(duì)應(yīng)的A／D接口，R、T分別為單片機(jī)串行接口的接收端和發(fā)送端，R0、D為對(duì)應(yīng)的發(fā)送端和接收端。： 由于電路中引入了負(fù)反饋，故可以認(rèn)為運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端電壓相等．即有： 而且在結(jié)點(diǎn)3的電流方程分別為： 若在選取電阻時(shí)滿足，那么輸出電流，則由下式可得： 當(dāng)各電阻滿時(shí)，時(shí)，聯(lián)立上述五式，即可得輸出電流I滿足： 也就是說(shuō)流過(guò)負(fù)載電阻R，的電流與單體電池電壓值成正比，而與負(fù)載電池的值無(wú)關(guān)。就是利用上述原理把被檢測(cè)的電壓差(即單體電池端電壓)轉(zhuǎn)換成電流的形式長(zhǎng)距離傳輸而不受外界干擾．且傳輸精度高，適合不同電壓級(jí)別的微機(jī)接口電路．以便數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，為實(shí)際使用帶來(lái)了方便和靈活性。而差動(dòng)放大電路僅對(duì)單體電池電壓進(jìn)行放大．使得相鄰電池節(jié)點(diǎn)處的電池都具有一個(gè)共同的參考點(diǎn)，所以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)串電池組單體電壓的測(cè)量。如果利用差動(dòng)放大電路來(lái)采集單體電池電壓．盡管不同節(jié)點(diǎn)上電池的參考點(diǎn)不同，但由于差動(dòng)放大電路對(duì)共模信號(hào)的抑制作用。利用放大電路中的正反饋和負(fù)反饋，這里的電池組單體電壓采集是通過(guò)一種壓控恒流源電路加以實(shí)現(xiàn)的，其原理圖如圖3所示。電池組綜合管理器還帶有RS一485通訊接口和CAN通訊接口．前者完成對(duì)電池單體檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)交換。 第四章 電池管理系統(tǒng)的原理 個(gè)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理 ．其中電池單體檢測(cè)模塊完成對(duì)電池單體的電壓和現(xiàn)場(chǎng)溫度采集，然后通過(guò)RS485總線傳輸?shù)诫姵亟M綜合管理器中；綜合管理器能夠采集電池組的電壓、電流和環(huán)境溫度，并針對(duì)電池組剩余電量SOC預(yù)測(cè)算法完成軟硬件實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)檢測(cè)是實(shí)時(shí)進(jìn)行的。溫度過(guò)低要提醒駕駛員，電池此時(shí)不能工作。鋰電池的工作溫度是40C39。／溫度判斷：這里主要是指單體電池
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