基于ATmega8的電動車蓄電池智能管理系統(tǒng)設(shè)計
引言
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/268653.htm電動汽車的無(低)污染優(yōu)點,使其成為當代汽車發(fā)展的主要方向。電動汽車的發(fā)展需要解決兩大難題,即能量存儲和動力驅(qū)動。由于短期內(nèi)動力電池儲能不足的問題難以解決,使能量管理技術(shù)成為電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)充電技術(shù)中,常用的恒壓充電、恒壓限流充電、恒流充電等模式,都是由人工控制充電過程,大多存在著嚴重的過充電現(xiàn)象。充電質(zhì)量的好壞,直接影響蓄電池的使用壽命。而新型蓄電池智能管理系統(tǒng)的設(shè)計,就是為了在線檢測動力電池狀態(tài),提高充電質(zhì)量和效率,使操作人員只擔任輔助性工作。
管理系統(tǒng)的組成及硬件設(shè)計
本文設(shè)計的智能化管理系統(tǒng)是一種分布式、模塊化的車載電池監(jiān)控系統(tǒng),它主要由主控模塊、可控充電系統(tǒng)模塊、電壓采集子模塊、溫度采集子模塊、電流測量子模塊及顯示模塊構(gòu)成,通過LIN總線實現(xiàn)相互通信。該管理系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)原理框圖
LIN總線通信電路
LIN總線的通信簡單,方便,使智能電源管理系統(tǒng)與汽車的各系統(tǒng)之間既相互聯(lián)系又相對獨立,從而克服了目前電池管理的漏洞,能使汽車和汽車蓄電池的安全性和可控性得到大大的提高。圖2為其具體電路,本設(shè)計中各個模塊均包含該電路,以此實現(xiàn)信息共享和傳輸,本設(shè)計中實際通信波特率為1200bps。其中,pc817起到隔離作用,max1487保證收發(fā)信號在時間上錯開。

圖2 LIN總線通信電路圖
電壓檢測電路設(shè)計
對多個蓄電池串聯(lián)的電壓測量方法主要有變阻分壓,繼電器開關(guān)切換,分布式電壓測量3種方案。本設(shè)計的檢測對象是4組并聯(lián)、每組為40節(jié)串聯(lián)的末端電壓為48V的電池組,其單節(jié)電池標稱電壓為1.2V,主要用來檢測電池狀態(tài),避免其中的單節(jié)壞電池影響使用,要求的精確度不是很高。所以,每個測壓模塊測量一組電池,即以每8節(jié)電池為一單元進行測量??紤]到工藝及成本,測壓電路采用變阻分壓與繼電器開關(guān)相結(jié)合的電路結(jié)構(gòu)。

圖3電壓測量電路圖
如圖3所示,U1~U5為分壓后電平,分別連接在單片機帶A/D轉(zhuǎn)換功能的PC0-PC4口,完成電壓采樣。在進行可調(diào)電阻R1和固定電阻R2的參數(shù)選擇時,其分壓應保證Ui≤5V,即對第i路采樣, 其中,Umax為單元電池組的最大電壓。 本設(shè)計采用繼電器開關(guān),用以檢測模塊不工作時是否徹底與電池組斷開,避免電池小電流放電;采用可調(diào)電阻,在A/D轉(zhuǎn)換后的程序處理中可以采用統(tǒng)一的變量設(shè)計,簡化程序,方便實際調(diào)試。
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