電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)說明

治理可以提高電池效率，確保電池安全運(yùn)行在最正確狀態(tài)，延長(zhǎng)電池壽命。電動(dòng)汽車目前，全球汽車保有量超過6億輛，汽車的石油消耗量格外大，到達(dá)每年6至70進(jìn)入21業(yè)和汽車業(yè)進(jìn)展的必定趨勢(shì)。由于電動(dòng)汽車的顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，各國(guó)都在進(jìn)展電動(dòng)汽車。車和技術(shù)支持。汽車和混合動(dòng)力汽車測(cè)試工程，供給來自梅賽德斯-奔馳、群眾、歐寶、寶馬和曼汽車。公司測(cè)試。法國(guó)：拉羅爾市成為第一個(gè)安裝電動(dòng)汽車系統(tǒng)的城市，擁有12個(gè)充電站，3PSAPSA日本：在大阪市，大發(fā)汽車公司、日本蓄電池公司和大阪電力公司共同建立了EV和HEV試驗(yàn)區(qū)。電動(dòng)汽車電池依據(jù)汽車的特點(diǎn)，有用的動(dòng)力電池一般應(yīng)具有比能量高、比功率高、自放電氫電池、鉛酸電池、鋰離子電池、電池治理系統(tǒng)〔BMS〕電池能量治理系統(tǒng)是維持供電系統(tǒng)正常應(yīng)用、保障電動(dòng)汽車安全、提高電池?zé)嶂卫?、安全治理、能量治理和通信功能。?shù)據(jù)采集電動(dòng)汽車電池治理系統(tǒng)和能量掌握策略的全部算法都以采集到的性。重要依據(jù)。在行駛過程中，系統(tǒng)可以隨時(shí)計(jì)算車輛的能耗，并給出SOC值供能量打算在充電點(diǎn)充電，防止中途故障。SOH告知司機(jī)電池的壽命。SOC、SOH等作為輸入，完成SOCSOH和溫度來限制電池的輸入和輸出功率。電池。電力系統(tǒng)。止單體電池過充。熱治理電池的熱治理對(duì)于在高功率放電和高溫條件下使用的電池至關(guān)重進(jìn)展降溫，提凹凸溫電池的溫度。通信功能電池治理系統(tǒng)與車載設(shè)備之間的通信是BMS的重要功能之一依據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，可以承受不同的通信接口進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，如信號(hào)、模擬信號(hào)CAN總線或I C串行接口CAN總線是一種高考量、高通信速率的現(xiàn)場(chǎng)總線。人機(jī)界面設(shè)置顯示和掌握按鈕、旋鈕等向BMS輸入指令。保證充電功能電池能量治理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池的工作狀態(tài)，特別是對(duì)煤基供給。故障診斷功能可與車輛檢測(cè)儀表通訊，診斷系統(tǒng)故障，便利車輛修理。池電壓的主動(dòng)干預(yù)和掌握。.充電條件和電池工作溫度等。車輛能量治理是指動(dòng)力總成中的動(dòng)力和能量平衡，以滿足駕駛員的預(yù)期工應(yīng)用和試驗(yàn)驗(yàn)證。等待。治理系統(tǒng)〔BMS〕主要由以下幾局部組成：數(shù)據(jù)采集單元〔采集模塊、中心〔主控模塊、顯示單元、平衡單元檢測(cè)組件〔電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、漏電檢測(cè)〕))、掌握元件〔保險(xiǎn)絲、繼電器〕等。中心處理器由高壓掌握電路、主控板等組成。數(shù)據(jù)采集單元由溫度采集模塊、電壓采集模塊等組成，大局部與均衡模塊和檢測(cè)模塊一起設(shè)計(jì)，顯示單元由顯示面板、液晶屏和顯示屏組成。鍵盤。它由上位機(jī)組成。一般承受CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)相互信息通信。出掌握指令。數(shù)據(jù)。分析結(jié)果向外界傳遞信息。充電負(fù)載放電 信號(hào)流功率流繼電器安全治理功率流繼電器安全治理電池組電壓電流溫度數(shù)據(jù)采集狀態(tài)計(jì)算和能量治理接口均衡電 熱治理路BMS溫度掌握下面介紹幾種典型的電池治理系統(tǒng)?！?〕德國(guó)柏林大學(xué)開發(fā)的電池治理系統(tǒng)CAN80C西門子單片機(jī)167CR。電池模塊1電池模塊1電池模塊2電池模塊3電池模塊4電池模塊5U1U2U3U4U5電流上位機(jī)診斷模塊電池治理系統(tǒng)掌握模塊溫度調(diào)整模塊充電機(jī)顯示模塊速度調(diào)整模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電池剩余電量估量識(shí)別等。國(guó)大宇公司DEV5-5電動(dòng)汽車電池治理系統(tǒng)電池治理系統(tǒng)的主要功能有：數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化充電、SOC估量和顯示、安全治理、能量治理、電池治理和故障診斷功能。〔BCUBCU發(fā)揮核心功能。BCU實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，向各個(gè)子程序系統(tǒng)發(fā)出正確的指令，使動(dòng)力電池正常工作。顯示遠(yuǎn)程監(jiān)控顯示遠(yuǎn)程監(jiān)控按鍵主掌握器輸出接口歷史記錄日歷時(shí)鐘電流檢測(cè)電流環(huán)通訊網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)檢測(cè)檢測(cè)檢測(cè)模塊模塊模塊模塊電池電池電池電池模塊1模塊2模塊3模塊n該電池及治理系統(tǒng)是交通大學(xué)在國(guó)家“863”打算支持下完成的動(dòng)力鎳氫電池監(jiān)控治理系統(tǒng)安裝。2023年12月，科技部受理電池治理系統(tǒng)工程。系統(tǒng)設(shè)備診斷和充電。本文的主要內(nèi)容樁致充電電流和電壓指令。系統(tǒng)通過CAN總線與充電樁通信，具有過壓、過溫保護(hù)電池組整體系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，完成底層電壓溫度采集方案的硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試。心的電池治理系統(tǒng)構(gòu)成車載電池組。本工程承受384節(jié)1.2V直流鎳氫電池串聯(lián)，300AhBMS選擇的充電模式向充電樁致充電電流和電壓指令。，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)完整的電池治理系統(tǒng)供給原始數(shù)據(jù)和軟硬件平臺(tái)。2電池治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)〔BMSBMS效地利用電池中儲(chǔ)存的能量。治理系統(tǒng)都特定于一種電池，甚至是一種品牌和一種型號(hào)的電池。電池的主要性能指標(biāo)電壓電動(dòng)勢(shì)：指電池正負(fù)極之間的電位差E。額定電壓：電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下工作時(shí)所到達(dá)的電壓值。開路電壓：電池兩端的電壓約等于開路時(shí)電池兩端的電動(dòng)勢(shì)。R相連的兩端電壓為電動(dòng)勢(shì)減去電池電阻兩端的電壓，即U=EI*R。能源的乘積。量的乘積。能量密度：電池組單位體積的能量輸出，單位為Wh/L。(4)比能量：電池組單位質(zhì)量輸出的能量，單位為Wh/kg。電池容量(1)理論值，以體積容量Ah/L或質(zhì)量容量Ah/kg為單位表示。額定容量：電池按肯定標(biāo)準(zhǔn)在放電條件下釋放的最小容量。標(biāo)稱容量：確定電池的適當(dāng)近似值。的剩余容量與額定容量的比值。放電率電池放電時(shí)放電電流與額定電流之比。電流倍率：指電池在肯定電流強(qiáng)度下放電時(shí)額定容量的倍數(shù)。5、自放電率AhAh

Ah*t a

Ah電池bt代表電池的存儲(chǔ)時(shí)間。6、電池電阻阻端電壓會(huì)低于開路電壓和電動(dòng)勢(shì)，充電時(shí)充電端電壓會(huì)高于開路電壓和電動(dòng)勢(shì)。7.長(zhǎng)壽SOH是反映電池預(yù)期壽命的一個(gè)相CSOH=

M，CC N

是指電池的標(biāo)稱容量CM

，是指電池的推測(cè)容量。鎳氫電池1970年月，荷蘭飛利浦成功利用車特別是混合動(dòng)力汽車的需求，高能動(dòng)力電池成為鎳氫電池快速進(jìn)展的方向。鎳氫電池的正極活性物質(zhì)為NiOOh〔放電時(shí)〕和Ni(OH)2〔充電時(shí)H2〔放電時(shí)〕和H2O〔充電時(shí)，電解液為一般KOH堿性水溶液、鎳氫電池充放電時(shí)電池的正負(fù)極化學(xué)反響及整體反響方程式如下：陰極反響Ni(OH)2+OH→NiOOH+H2O+e-負(fù)反響M+H2O+e-→MHx+OH-總反響M+Ni(OH)2→MHx+NiOOH其循環(huán)壽命超過1000次。高。大，單體電壓低，對(duì)環(huán)境溫度敏感，電池?zé)嶂卫矸敝睾?。料電池汽車和混合?dòng)力汽車的動(dòng)力電池。1、電池充電特性充電是將放電的電池恢復(fù)到其原始容量的過程。為了更好地利用鎳氫電池，〔1〕影響鎳氫電池充電承受力量的因素鎳氫電池充電承受力量是指電池的承受的主要條件是電池充電率和環(huán)境溫度。①充電率電池的充電容量會(huì)因電池類型而異，但大體趨勢(shì)是一樣的。任何電池速率。②鎳氫電池在常溫下充電承受力量-30℃在10-的上升而漸漸降低40℃。電池的充電可承受性快速下降。(2)滿電，延長(zhǎng)使用壽命。同時(shí)，必需保證所選擇的充電方式經(jīng)濟(jì)牢靠。電池治理系統(tǒng)的特點(diǎn)2.1充電治理電池安全高效地充電。這里有一些安全有效的充電方法。恒壓充電當(dāng)對(duì)電池兩端施加恒定電壓時(shí)，充電電流為I=(VE)/R，其中V是指外部電源供給應(yīng)電池的充電電壓，E是指電池的電動(dòng)勢(shì)電池，R指其局部電阻。電池的電動(dòng)勢(shì)是電池內(nèi)部物理化學(xué)變化的反映，所以這種充電方式格外適合充不僅僅是線性關(guān)系，因此僅基于線性關(guān)系來爭(zhēng)論是不適宜的。充電電壓充電電流充電電壓充電電流0 t恒流充電解水，會(huì)消滅很多氣泡。，影響電池的狀態(tài)和壽命，所以一般選擇分階段充電的方式。充電電流充電電壓0 充電電流充電電壓3、恒壓恒流充電流值的充電方式，因此也稱為恒壓限流充電，如下圖。充電電流充電電壓充電電流充電電壓恒流恒壓0 t降低電池溫度，保護(hù)電池極板。4.涓流充電小的電流將電池充電到肯定程度，使端電壓上升到肯定程度。價(jià)值。然后，承受恒壓恒流充電方式，即涓流充電，對(duì)電池進(jìn)展大電流充電。涓流充電時(shí)，電流可5、分階段收費(fèi)方式一般比較常用的充電方式是兩段式和三段式充電。33所示。初始階段，電流值保持不變，電池充電至設(shè)定電壓值。在這個(gè)壓就是正常狀況下的轉(zhuǎn)換電壓，也就是兩級(jí)充電方式。34所示。當(dāng)電流降低到默認(rèn)值時(shí)，排氣量降低到較低的狀態(tài)。由于是快充，所以使用這種方式有肯定的局限性。充電電流充電電壓恒流恒壓充電電流充電電壓恒流恒壓U2I1I2I30 t T1 T2快速充電方式池兩極的極化?，F(xiàn)象，延長(zhǎng)電池的使用壽命。脈沖充電方式脈沖充電方式是利用脈沖電流對(duì)電池進(jìn)展間隔充電和間隔停頓的充電方式，35致電池消滅問題。濃度和歐姆極化自然會(huì)解決。這樣可以緩解電池內(nèi)部的壓力，電。一種技術(shù)，轉(zhuǎn)變了對(duì)電池充電時(shí)對(duì)從前充電曲線的約束。0T0Tt間歇變流充電方式發(fā)生反響，并在休息期間消耗掉。解決了空氣中積氣過多導(dǎo)致的壓力上升問題，產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重結(jié)合并被吸取，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然消退，從而降低電池內(nèi)的氣體壓力，使A輪恒流充電可以更順暢的讓電池吸取更多的電量。變電流間歇充電方式的電流-電壓曲線如下圖。i/Ai/Au/Vui0 t間歇式變壓器充電方式隨著前一種方法的消滅，科學(xué)家和工程師已經(jīng)已經(jīng)設(shè)計(jì)了另一種類似的方法，即電壓變化間隔充電方法〔3.7〕狀態(tài)下，電池會(huì)在肯定時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充最多的電量。i/Ai/Au/Vuit快充掌握技術(shù)們要以小電流恒值充電，直到兩端電壓值超過預(yù)設(shè)值，再切換到快充.假設(shè)布滿電的電池接近85%，則需要切換充電方式，將電池從快充狀態(tài)切換到恒壓補(bǔ)充能有效合理地組合各個(gè)充電階段。以下是幾種常用的掌握方法。時(shí)間掌握___，這種掌握方法是不行行的。適合。溫度掌握___會(huì)導(dǎo)致電池過度充電，因此不能隨便使用溫度作為一個(gè)掌握量。電壓掌握___治理系統(tǒng)程序掌握所治理的電壓后，外部充電設(shè)備在作用下關(guān)閉DSP主控芯片。，電池可能會(huì)過充由于預(yù)設(shè)電壓。參數(shù)值太大。智能系統(tǒng)計(jì)費(fèi)方式的時(shí)間內(nèi)快速穩(wěn)定地恢復(fù)。進(jìn)展大電流快速充電。電監(jiān)控會(huì)變慢，會(huì)損失大量電量。假設(shè)電池被極化，會(huì)嚴(yán)峻影響電池的壽命，擔(dān)憂承受的充電電流曲線相像。證電池組的循環(huán)壽命，所以這個(gè)方案是合理的i/A抱負(fù)充電曲線i/A抱負(fù)充電曲線0充電時(shí)間t均衡充電論爭(zhēng)論之用。由于在這個(gè)電池治理系統(tǒng)中串聯(lián)了很多電池〔384個(gè)電池〕，因此必需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(1)開頭求均充，二是布滿電時(shí)電池的電壓和電流是否到達(dá)規(guī)定值?！?當(dāng)前大小恢復(fù)容量。(3)終止〔鋪張電〕，也不能太短〔達(dá)不到這最高電壓值充電到最大值所需的時(shí)間。2.2〔SOC〕SOC的方法有很多，下面介紹幾種方法。Ah測(cè)量方法SOCSOC1SOCSOC1tIdt0 CN0式中，I為電池電流，即CN額定容量；是充電效率，是一個(gè)變量；I是鎳氫電池的充電電流。Ah測(cè)量法遇到的問題：測(cè)得的電流值誤差較大，不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致SOC的計(jì)算且有大量數(shù)據(jù)可以估量其起始狀態(tài)，這是一種簡(jiǎn)潔、牢靠、有用的SOC估量方法。電阻法電池電阻有兩種類型，溝通電阻和直流電阻。這兩個(gè)電阻與SOC的量親熱影響。用來估算電池的SOC值。時(shí)間段影響直流電阻的值。假設(shè)時(shí)間段小于10毫秒，那內(nèi)阻的缺點(diǎn)就在這里。這種方法更適合估量電池的后期放電。SOC值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法輸出，所以可以用來模擬電池的動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)而可以估算出SOC的值，依據(jù)實(shí)際簡(jiǎn)單度打算了中間層的神經(jīng)元數(shù)量。電池的SOC可以從電壓、溫度、電流、電阻等變量來估量。選擇適宜數(shù)量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入變量對(duì)模型的準(zhǔn)確性有很大影響。這種方法可以適用于全部類型的電池，但缺點(diǎn)是測(cè)量和計(jì)算的數(shù)據(jù)量很大。估量的相當(dāng)一局部偏差來自數(shù)據(jù)和處理方法。負(fù)載電壓法卡爾曼濾波法電池治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法CAN通訊數(shù)據(jù)通信是BMSBMS中的數(shù)據(jù)通信方式主要承受CAN總線通信方式。一般要求供電系統(tǒng)與充電器承受CAN總線方式進(jìn)展通信。CAN總線是一種支持實(shí)時(shí)掌握或分布式掌握的串行通信網(wǎng)絡(luò)。可以在電磁干擾環(huán)境CAN總線標(biāo)準(zhǔn)承受多主不易出錯(cuò)，承受光纖和雙絞線傳輸介質(zhì)，節(jié)點(diǎn)數(shù)到達(dá)110個(gè)，傳輸速率到達(dá)1Mb/s，最大取消傳統(tǒng)站地址編碼功能，傳輸安全。穩(wěn)定性高，抗干擾力量強(qiáng)，容錯(cuò)力量強(qiáng)。R,5KCANHR,5KCANHCANTXCANRXR,5KCANLSN65HVD230C,30pF30pFDIODE DIODEC，104uF18273645CAN總線的牢靠性格外高，格外適合測(cè)控單元的數(shù)據(jù)通信，因此受到很多公司工程師的青睞。LF2407芯片內(nèi)置16個(gè)外設(shè)的CAN掌握器，全面支持CAN通訊。協(xié)議。HCUHCUCAN主控模塊CAN觸摸屏輸入和顯示模塊CANCANCANCAN采集模塊1采集模塊i采集模塊nBMSCAN模型構(gòu)造電池治理系統(tǒng)的特點(diǎn)BMS整體設(shè)計(jì)方案計(jì)算和推斷。數(shù)據(jù)。BMS中心處理器和相應(yīng)的控件。優(yōu)點(diǎn)是材料本錢低，電池治理但技術(shù)難度較大。電池組的信號(hào)采集無法檢測(cè)到每一個(gè)電芯，不僅測(cè)量精度差，組。集中式構(gòu)造適用于僅由一個(gè)電池組組成的車載電源系統(tǒng)。一體式承受大量電池治理芯片進(jìn)展一體化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在有很多電池治理芯片。芯片檢測(cè)充電狀態(tài)下電池的全部實(shí)時(shí)狀態(tài)，如電壓、溫度、時(shí)間、剩余電性差。在分散式構(gòu)造中，數(shù)據(jù)采集是分散式的，即每個(gè)電池組對(duì)應(yīng)一個(gè)采集單元，這些單元通過總線與中心BMS通信。充電掌握單元可以與中心處理器分別，有的沒有通用的BMS掌握板，通過總線直接傳輸?shù)狡嚨闹行恼莆掌?。重點(diǎn)是這種構(gòu)造時(shí)數(shù)據(jù)低。另外，當(dāng)BMS是使用分布式監(jiān)控系統(tǒng)的車載系統(tǒng)時(shí)，由于要采樣的下板數(shù)量較多，電池包內(nèi)的布線會(huì)比較多，從使用的角度來看是不便利的.系統(tǒng)維護(hù)。分散式系統(tǒng)更適合更大的電池。SOC和SOH推測(cè)過程掌握法。AhSOCAh法進(jìn)展了具體分析，然后簡(jiǎn)要介紹了負(fù)載電壓法和直流電阻法的應(yīng)用。介紹了自適應(yīng)理論在SOC估量中的應(yīng)用。首先，依據(jù)前面介紹的安時(shí)定律，電池充放電容量與充放電電流的關(guān)系為：C

tidt0實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的充電電流，然后在其時(shí)域積分，這樣在時(shí)間段Δt的積分，即電池的容量變化，只需要知道電池的初始容量，剩余容量表達(dá)式為：C(t)C0C(t)這種方法不僅簡(jiǎn)潔而且易于實(shí)現(xiàn)。只有當(dāng)前的采樣點(diǎn)就足夠了。最重要的問容量。受其他因素影響，應(yīng)予以訂正。放電電流對(duì)SOC估量的影響最大，其次當(dāng)前的參考標(biāo)準(zhǔn)是用來計(jì)算剩余容量的。C C CRS 0S SC其中0S是標(biāo)準(zhǔn)電流在標(biāo)準(zhǔn)溫度下釋放的總電量；溫度下放電后，所用的電就會(huì)轉(zhuǎn)化為電能。

CS事實(shí)上，電流在標(biāo)準(zhǔn)C S

tKidt0其中，K為電流修正系數(shù)，K=wi*δi，wi為標(biāo)準(zhǔn)電流放電與標(biāo)準(zhǔn)溫度下其他形式放電的放電量之比，δi為溫度修正系數(shù)。CSOCCRS0T之間的關(guān)系就是把式3和式5帶入式4的SOC力電池和放電電流為：C=K*I1-n由于它們的初始條件一樣，K和n一樣，所以我們有Cw i CI

i(I)n1因此，只需要測(cè)量幾組Ci就可以得到K和n來確定它，隨溫度降低而減小。放電電流也是如此，它與溫度成正比。正相關(guān)是校正后的所I=i*δi。SOH代表電池的不行逆反響，它是一個(gè)變化格外緩慢的變量，因此無需實(shí)時(shí)稱容量的比值為SOH，CSOH C

，這里CM

tKidt是電池布滿電后釋放的電量，K是電流修正系tN 0數(shù)。電池狀態(tài)監(jiān)控電池治理系統(tǒng)的主要功能之一是檢測(cè)每個(gè)單體電池的電壓和溫度信號(hào)。DSP對(duì)各個(gè)檢測(cè)模塊致的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析，然后進(jìn)展相應(yīng)的處理。在嚴(yán)峻的狀況下，延遲電池充電可能會(huì)導(dǎo)致事故。0.2V，應(yīng)檢測(cè)電池位置，更換電池。每種類型的電池都有自己的溫度范圍。鎳氫電池的范圍是[-30℃,50℃]，能再使用，應(yīng)不時(shí)更換電池。DSP主控芯片將斷開編程掌握。CAN通訊章節(jié)總結(jié)檢測(cè)功能要求及設(shè)計(jì)源的牢靠性。BMS硬件設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)主控板芯片選擇TMS320LF2407A芯片介紹快速計(jì)算和高集成度。對(duì)于高度大、存儲(chǔ)容量大的芯片，選用的芯片是TMS320LF2407DSP。該芯片的優(yōu)點(diǎn)是：11.5程序掌握器32K器455字節(jié)，單口存儲(chǔ)器2K字節(jié)。存儲(chǔ)空間格外大。2.SCI通訊模塊、CAN收發(fā)模塊、SPI通訊模塊、AD采樣模塊、大事治理模塊和大量IO口。3CMOS3.3耗，滿足系統(tǒng)低功耗標(biāo)準(zhǔn)。量soc的估量方法也證明白DSP實(shí)現(xiàn)算法的特點(diǎn)和優(yōu)良功能。系統(tǒng)簡(jiǎn)單的治理需求。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)關(guān)心電源為3.3V。元件芯片TPS7333可以實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換功能，如下圖。+5V5V0.1uF5V0.1uF3427INININSINRESOUTOUTOND8561250K+3.3V22uF+1K4.7uFREDTPS7333RED圖中，RES指的是欠壓低電平輸出端。由于是開漏輸出，所以設(shè)計(jì)是通過一個(gè)上拉電阻保證規(guī)律高電平信號(hào)，由于負(fù)載的瞬時(shí)突變會(huì)導(dǎo)致OUT輸出欠壓。電RES200msOUT電源較遠(yuǎn)〔大約幾英寸或更多，為了轉(zhuǎn)變負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，此時(shí)可以連接一個(gè)性。在圖片中，我們可以看到一個(gè)電容器，其工作是保持全部負(fù)載正常工作。晶體振蕩器電池治理系統(tǒng)使用頻率為10MHz的有源晶振。它利用主控芯片中的鎖相環(huán)40MHz。外部設(shè)置濾波電路，防止特別。波形，并受各種波的影響。其電路圖如下圖。復(fù)位電路+5V+5V+5V+3.3VIN414833K22K74HC1474HC1418KRS0.1uFSW-PBRES74LCVCD復(fù)位電路包括上電復(fù)位和斷電復(fù)位。斷電時(shí)，二極管為電容器供給放電路復(fù)位電路的RS管腳與主控芯片的相應(yīng)管腳相連。該引腳為低電尋常，主控芯片復(fù)位。為使芯片正確初始化，請(qǐng)將RS保持在低電平至少三個(gè)連續(xù)的CLKOUT的低電尋常間大于晶振中系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，通常為100~200ms之前的晶體振蕩store的resetEEPROM接口EEPROM是一種只讀存儲(chǔ)器，具有在線電擦除和重編程功能。同時(shí)，它還RAM的可讀寫特性和ROM的數(shù)據(jù)可以保存九年左右，即使再次斷電也能保存其中的信息。.有兩種，一種是并行的，它的存儲(chǔ)量大，讀寫方法簡(jiǎn)潔快捷，讀寫元格外快。速度慢，但串行ROM的特點(diǎn)是占用空間小、省錢和低功耗。但它的缺點(diǎn)是讀寫很麻煩，而且運(yùn)行很慢。一般字節(jié)數(shù)之后是寫入。使用較少的條目。由于電池治理系統(tǒng)工作時(shí)間較長(zhǎng)，需要保存大量的充電電壓、充電電流、充電時(shí)間、充電功率等數(shù)據(jù)。功率等數(shù)據(jù)都比較小，所以從有用的角度來說，24L而且界面簡(jiǎn)潔。時(shí)鐘周期頻率可以到達(dá)很高，最小寫周期時(shí)間為5毫秒，芯片的2.5V的條件下保持工作，等待電流為4uA，內(nèi)部DIPSOIC封裝。芯片與主控芯片的硬件接口如以下圖所示。+3.3V+3.3V1234A0A2A1VCCWPSCLSDA8765123DSP24LC16VSSCLKOUT/IOPE0BIO/IOPC1芯片需要供給3.3WP是硬件寫保護(hù)掌握。當(dāng)此端子為高電尋常，它被關(guān)閉。寫操作，當(dāng)該端子為低電尋常SCLSDA代表串行數(shù)據(jù)輸入輸出的復(fù)用段。在這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，A0A1A2設(shè)置為片選24LC02的工作原理是選擇器件局部的地址并通過字節(jié)選擇要執(zhí)行的操作。DSP仿真器和JTAG接口與單片機(jī)的仿真器不同，它在DSP中是沒有的，但是可以通過IE標(biāo)準(zhǔn)的JTAGDSP它來運(yùn)行系統(tǒng)測(cè)試。.電池治理系統(tǒng)的硬件電路由一個(gè)運(yùn)行主控芯片軟件和硬件的14針連接端口組成。其接線如下圖。TMSTDITMSTDI+5VTDOTCK13579EMU013112468101214TRSTEMU1TMS是模擬輸入信號(hào)。當(dāng)TCK到達(dá)上升沿時(shí)，TMS的狀態(tài)可以打算TAP會(huì)執(zhí)行什么工作狀態(tài)；TCK代表測(cè)試時(shí)鐘，用于供給適度的存放器和掌握器。數(shù)據(jù)和TCK同步信號(hào)串行移位；TDI是數(shù)據(jù)存放器和指令的串行輸入。當(dāng)TCKTDI引腳數(shù)據(jù)并將結(jié)果傳送到存放器。;TDO和TDITDO在TCK的下降沿而不是上升沿變化。TAP信號(hào)采集表征電池性能的參數(shù)有很多，如電流、溫度、電壓、電阻等。在應(yīng)用過程中溫度和電流來推斷和掌握電源。系統(tǒng)工作狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)造圖和功能圖。SOC和SOH。BMS中采集的數(shù)據(jù)可以有效地治理和掌握電池，因此數(shù)據(jù)的采樣頻率、數(shù)據(jù)過濾和精度格外重要。電壓檢測(cè)信號(hào)采集電池是否過充。此外，還可以通過測(cè)量電壓來初步估量電池的SOC。本畢業(yè)工程的治理對(duì)象是鎳氫電池。電動(dòng)汽車的電池組由384節(jié)1.2V鎳氫電池組成。BMS收集全部鎳氫電池的電池電壓。電池組電壓為460V。采集點(diǎn)片，再通過多路開關(guān)送至微處理器進(jìn)展處理。共地問題，比傳感器性價(jià)比更高。單體電池的電壓采集電路如以下圖所示。+3.3v+3.3v+15V0.01uF200KV1LF35310K280KLF25310KVBATIN4148470PFIN4148-15VVh280K200K0.01uF以將1號(hào)至32號(hào)電池的電壓連接到采樣總線V1和Vh，這些總線可以連接到采樣電S1和S2導(dǎo)通，其他開關(guān)不導(dǎo)通，B1電池電壓接采樣總線；然后開關(guān)S2和S3導(dǎo)通，其余開關(guān)截止，電池B2電壓接采樣總線電路。對(duì)每個(gè)電池的電壓信號(hào)進(jìn)展采樣，從而對(duì)電池B2的電壓CPLD用于實(shí)現(xiàn)光耦隔離信號(hào)的開通和關(guān)斷掌握。B32 B31 B30 B3 B2 B132節(jié)32節(jié)單體電池S33S32S31S30S4S3S2S1差分電路輸入端Vh電壓采集電路采集的信號(hào)通過模擬開關(guān)傳輸?shù)紻SP中的AD轉(zhuǎn)換器，使系統(tǒng)格外簡(jiǎn)潔。VCCIOVCCINTVCCIOVCCINTS1TLP296A0S2VhL1A1TLP296A2CPLDV1L2EPM240T100CSA3A4S32S33GNDIO GNDINTGND路復(fù)用器中，翻開通道本身的導(dǎo)通電阻會(huì)導(dǎo)致輸入模擬信號(hào)在電阻上產(chǎn)生電壓降，從而導(dǎo)致信號(hào)減弱。目前的收購(gòu)電池SOC的重要依據(jù)。因此對(duì)電流精度、零漂、溫漂、抗干擾力量、線性誤差的電流。霍爾電流傳感器的電路分流器的電路比分流器的電路簡(jiǎn)潔，但隨溫度的量的估量影響很大。溫度檢測(cè)信號(hào)采集號(hào)，然后傳輸給主控芯片。全部電池都有自己的安全工作溫度范圍。電池的溫度在運(yùn)行過程中不斷變準(zhǔn)時(shí)更換可以避開不必要的損失。下面的電池治理系統(tǒng)使用熱敏電阻來檢測(cè)電池的溫度，并通過橋式電路將此外，它還有一個(gè)便利的地方，可以貼在單節(jié)電池的外外表。它的缺點(diǎn)是線性度不好。檢測(cè)電池的兩個(gè)邊界溫度，通過計(jì)算溫差找到故障電池，進(jìn)展溫度采樣。電路如下圖+15V+15V+15VRT10,100KRT1RT451K51K32UT1A1 RT8,100K65LM258AUT1B7B14CT2LM258RT2RMZD1CT3CT4CT1RT7,1K10uF1K10uFRT6,100KGNDGNDB1點(diǎn)電壓與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表溫度溫度〔℃〕電壓(V)-1001020304.092.911.891.290.82DS18B20AD精度編程為9到12位。信號(hào)轉(zhuǎn)換速度格外快，精度格外高。適用于測(cè)量電池DSPDSB18B20均DSP使用其他芯片來識(shí)別溫度信號(hào)，可以選擇多種方式為芯片供電，以采集到的溫度信號(hào)只需要經(jīng)過信號(hào)傳輸線、電源線和地線即可。信號(hào)線通過IO口與DSP主控芯片相連，通過IO口模擬總線時(shí)序，可編程DS18B20芯片進(jìn)展讀寫采集電路如下圖。3.3V3.3VCRIOGNDDS18B20DS18B20AD保護(hù)電路BMS道為單極性。因此，在電壓變化的狀況下，應(yīng)轉(zhuǎn)變外部電路的輸入端。從DSP的BMSDSPAD保護(hù)電路。之間，以保護(hù)掌握電路。電阻電容的作用是濾除全部干擾信號(hào)，可以更好的抑制風(fēng)噪聲。+15D27D274148ADR63D284148270KC250.01uFGND GND樣品架為了同時(shí)獲得電壓信號(hào)，需要在電路中增加采樣保持環(huán)節(jié)。如下圖，從模觸摸屏的直接點(diǎn)擊功能。原理與鼠標(biāo)相對(duì)定位系統(tǒng)根本一樣。屏幕上的圖形按鈕的反響系統(tǒng)，當(dāng)你用手指按下它時(shí)，它是有觸覺的，它依據(jù)它的高品質(zhì)LCD引力的一代人機(jī)交互設(shè)備。為了便利系統(tǒng)的操作，系統(tǒng)選擇觸摸屏作為顯示和輸入設(shè)備。它不僅便利、就像手機(jī)一樣，有手機(jī)的人都可以用，但一般人不會(huì)懂它的原理，其實(shí)沒必要，你可以用它。Shock坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后致到DSP主掌握器，DSP主掌握器可以發(fā)出命令并執(zhí)行它們。過溫保護(hù)4.1系統(tǒng)根本功能下功能。而言，智能充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)電池組可在短時(shí)間內(nèi)充電，使電池容量滿足工作要求。它可以檢測(cè)電池組的實(shí)現(xiàn)智能充電。系統(tǒng)電路工作時(shí)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組狀態(tài)，實(shí)時(shí)采樣分析系統(tǒng)參數(shù)，準(zhǔn)時(shí)調(diào)態(tài)下給電池組充電。組的使用壽命。在整個(gè)充電過程中，從充電的初始階段到最終的充電完畢，通過硬件和軟件以很好地保護(hù)其他電路元件〔如IGBT〕，從而保證電路和電池組的安全。人身安全。假設(shè)消滅問題，它可以自動(dòng)切換到安全狀態(tài)或停頓充電。充電系統(tǒng)根本參數(shù)確實(shí)定要考慮。充電電壓范圍384節(jié)12V300Ah電池組成，總供電電壓為460.8V1.2V壓為1.4V，電池組的極限端電壓為：460.8Vx1.4/1.2=537.6V。全性，我們?nèi)‰姵氐淖畲蟪潆婋妷簽?50V，這樣充電的輸出電壓系統(tǒng)應(yīng)在550V0至550V范圍內(nèi)調(diào)整。充電電流范圍充電電流的大小在運(yùn)行過程中也是可調(diào)的。該系統(tǒng)使用300Ah電池。假設(shè)120C１５A(chǔ)。在設(shè)計(jì)充電電路時(shí)，還應(yīng)考慮電路的通用性，即保證充電電路至少能對(duì)置為0，--可調(diào)60A。充電電路構(gòu)造定智能充電電路的大致構(gòu)造〔如圖4.1所示〕。充電電路本質(zhì)上是一個(gè)大功率高頻開關(guān)電源。所謂開關(guān)電源是指承受t·AC-DC-AC-DC電路構(gòu)造的電源裝置。開有重要意義。充電器介紹通過CAN總線致的相關(guān)數(shù)據(jù)，輸出用戶為動(dòng)力鎳氫電池充電所需的電壓和電流。器上即可。充電器選用的充電芯片為MAX1898，其電路包括輸入電流調(diào)整器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主掌握器。MAX1898可與外部PNP或PMOS晶體管組合構(gòu)成完整的單節(jié)鎳氫電池充電器。M定時(shí)器、可選的充電周期重啟以及對(duì)過放電電池的低電流預(yù)充電。MAX1898的主要特性輸入電流調(diào)整器用于限制電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流和充電電的設(shè)計(jì)。MAX1898連接到一個(gè)外部限流充電電源和一個(gè)P溝道FET，用于對(duì)單節(jié)鎳氫電僅限于鎳氫電池供給的二次保護(hù)。6.1充電終止推斷方法來越多的群眾所認(rèn)可。，技術(shù)越流行。全性能。準(zhǔn)確檢測(cè)電池并停頓對(duì)電池充電，以便準(zhǔn)時(shí)承受掌握方法解決問題?？紤]終止。從以下圖可以看出，當(dāng)鎳氫電池恒流時(shí)，U快速增大。中間是一段格外A點(diǎn)為充電終止點(diǎn)。智能充電掌握流程62.的。電池電壓和電池溫度，電過程中電池組的充電方式，實(shí)時(shí)測(cè)量電芯的各種狀態(tài)并做好記錄。PWM波形來掌握IGBT6所示。3UolA和充電電Btltl〔圖6、3)粗線局部給電池充電，直到正常充電完畢。假設(shè)充電完畢時(shí)間為t2，則整個(gè)充電時(shí)間Δt=t1。t2，并記錄下來。DSP實(shí)時(shí)檢測(cè)電池組狀態(tài)，實(shí)時(shí)保護(hù)IGBT的溫度進(jìn)展采樣分基于PID的充電掌握算法PIDPID調(diào)整，是工業(yè)掌握的主要技術(shù)PID掌握技術(shù)是最適宜的。在智能充電系統(tǒng)中，電流、掌握相移角的輸出來掌握相移角。充電算法，所以PD掌握的應(yīng)用更適宜。PD算法包括兩類，完全微分型和不完全微分型PID[551](1)完全微分PID全差分PD算法如公式6所示。1顯示,U(t)K *e(t)1

e(T)dtT*de(t)P TIe(t)r(t)y(t)

d dt式中，U(t)是指穩(wěn)壓器的輸出，TI分所需的時(shí)間。

KP

是指比例增益，Td

是指微式中，e(t)為調(diào)整器的輸出偏差，r(t)為給定值，y(t)為實(shí)測(cè)值公式6。2,P(f(f)y(f)量值。假設(shè)是全差分PID算法，公式6。離散化1以獲得位置PID表達(dá)式，例如Equation63.U KeN pn

KneI i1

K(ed

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