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-锂电池组正在线监测体系的研造

发布时间:2022-01-24 10:23:26
来源:bob综合体育下载

  拥有高电压、高容量、轮回寿命长、平和本能好等便宜的锂离子电池,正在便携式电子摆设、电动

  、空间身手、国防工业等多方面拥有宽阔的操纵远景。由若干节锂离子电池经串联构成的动力

  目前操纵最为渊博。因为每节单体电池的电压纷歧概,行使中电池不答允过充电、过放电,电池的本能和寿命受温度影响较大等特质,必需对串联锂离子电池组举办监测,确保正在行使中锂离子电池拥有优秀的形态,或者行使中电池产生题目立刻报警,

  和电池组的温度是分别串联锂离子电池组是否寻常事情的闭键身手目标。文件[1]采用直接采样法,将要衡量的单体电池电压存储正在非电容进取行衡量。该手法反适时辰慢、差错较大、职掌丰富; 文件[2]采用运放和光藕继电器来衡量串联电池组的单体电压。该手法对

  的线性度央浼很高,导致硬件本钱较高。目前,直接采用集成芯片的串联锂离子电池组监控编造受到青睐,但该手法串联电池的数量固定,导致操纵不聪明、硬件本钱上等弊端。文中研造了一种动力锂离子电池组监测编造,对串联锂离子电池组的单体电压和电池组的温度举办正在线监测,当单体电池电压偏离规矩区间时,监测编造启动报警序次举办声、光报警; 当电池组温度偏离规矩的区间时,监测编造启动电扇或加热职掌电道,并存储相闭数据,确保电池组寻常事情。全部监测编造拥有络续衡量分量、单纯经济、精度高和牢靠性高的特质。

  串联锂离子电池组监测编造网罗采用51 系列单片机的主题职掌模块、锂离子电池组形态采撷模块、信号调节模块,报警及惩罚编造模块,监测编造能够通过RS485接口与PC 机构因素散式监测编造,达成一台PC 监测多个串联电池组,编造构造框图如图1 所示。

  形态采撷模块网罗对单体电池的电压和电池组的温度等参数举办采撷,然后待衡量信号举办惩罚,通过A/D转换器采样后传输给单片机举办数据惩罚,将有用数据通过串口授到当地PC 机,监测职员能够通过对形态数据的举办阐发从而掌管电池组的事情环境,对担心全的形态举办实时的惩罚,确保其事情的牢靠性。

  串联锂离子电池组电压衡量的手法有多种,最单纯的是电阻分压衡量手法,该手法弊端是大阻值电阻的漂移差错和电阻泄电流导致衡量精度低,且影响电池组的一概性。此表一种较为常用的手法是每一个单体电池用一个分隔运算放大器,不过它的体积大且代价高,适于衡量精度央浼高且不思索泄电流和本钱的地方。计划选用德州仪器公司的INA117 来管理串联锂离子电池组的共地题目[3]117 的失线 dB,共模输入电压界限 200 V,适合于高精度的衡量。

  INA117 内置了380 k、20 k 和21. 1 k3 个电阻,以是表部电道省去周详电阻,省略了周详电阻带来的差错和编造丰富水平。图2 是INA117 输出1 节电池电压的接法,6 脚和1 脚之间的电压便是1 节电池两头的电压差。

  该检测编造采用16 个INA117 分辨把16 节锂离子电池的单体电压挑选出来。假若它们的1 脚都接雷同的地,就能够使16 个INA117 都有雷同的信号地,A/D 转换器举办采样。共所在选正在第8 节电池负极和第9 节电池正极的毗连处。

  每节锂离子电池最高电压为5 V,由图3 可得,第1 个INA117 的3 脚的输入电势最高为40 V.同理,第16 个INA117 的2 脚输入电势最低为- 40 V.第1 至8 个INA117 的输出电压为正,第9 至16 个INA117 的输出电压为负,是以多选一模仿开闭和A/D 转换器都央浼能够输入正、负电压。多选一模仿开闭选用MUX16,为16 选1 可正负电压输入模仿开闭,以是16节电池只需1 个MUX16.但因为单片机IO 口有限,文顶用一片74LS154 扩展了IO 口,仅用单片机的4 个IO 口即可职掌MUX16 分辨选通单节锂离子电池举办电压采样。

  监测电池组无需用很高的采样速率采样每节电池的电。