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电池管理系统在奥运电动大巴中的设计应用

时间:10-25 来源:互联网 点击:

行A/D 转换,后输出,完成电压检测功能。

管理系统采用光电继电器的逐节电压切入的检测结构,电池电压的具体测量过程为:例如想要测量电池B1 的电压,则闭合开关S1(其余开关全部断开),这时候Vin=VB1,经过双积分A/D 转换芯片将模拟;下一时间,需要测量B2 的电压,这时只需要先断开S1,然后闭合S2,此时Vin=VB2。依次类推,依次可测量其它电池的电压,并且此种测量方法各个电池互相独立,不存在误差累积的问题,所以测量精度更高。另外,高压电池侧和低压CPU 侧隔离,避免了高压侧对低压侧的威胁。

3.7 电源变换模块

霍尔元件的供电电压为5V,因为霍尔元件的信号是反馈到驱动元件上,所以霍尔元件的供电电压应该在驱动部分由24V 直接转换,系统的外加引入电源是24V,在通过DC/DC 变换器与控制部分电源完全隔离后,通过电压转换即可得到5V电压。

4 通讯接口设计

4.1 通讯方式简介

单片机与终端计算机的通用接口从类型上讲主要有两种,有线通讯最常见的有232 和485 通讯。RS-485主要适用于远距离,功率损耗较大的场合。本测量系统一般来说多应用于工业场合,环境恶劣,干扰较强,多采用远距离抄表,RS-485优异的抗干扰特性和远距离传输能力就成为本设计的首选。

4.2 通讯方式的选用

从机挂在RS485 总线上,采用半双工工作方式。因为从机采用单片机MC9S12D64,其引脚为TTL 电平, 串行接口电路由于RS485 信号电平与单片机信号电平(TTL 电平)不一致,因此,采用RS485 标准时,必须进行信号电平转换。本设计中选用MAXIM 公司生产的MAX485 芯片将TTL 电平转换为RS485 电平。

4.3 光耦隔离模块的应用

为提高工作可靠性,整个系统电路由24V 变换后的单独5V 电源供电,各路信号全部采用光耦隔离输出,杜绝电联系,提高了抗干扰能力。由于信号的高低电平变化不频繁,在从控制质量和成本两方面考虑的前提下,我们采用TI 公司的高速光耦6N137 和Toshiba 公司的低成本光耦TLP521-1 作为信号的隔离芯片,为了保持逻辑的清晰,光耦设计采用同相逻辑。

5 结论

本文以奥运锂电池为实验对象,专门设计了适用于车载电池管理系统的硬件构成,包括MCU,数据存储,电压检测,显示,通讯部分等,并搭建了整个BMS 的硬件框架。通过分析奥运会期间采用BMS 的电动汽车实际运行状况,文中提出的电池管理系统性能稳定、可靠性好、检测精度高,优点显著。

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