２ ０ ０ ３ ． １ ２　　电子设计应用　 

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电 源 技 术

电 源 技 术

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图１　系统基本结构框图

引言

电池管理系统要限制其过度充

放电及过热，

延长电池使用寿命。

对

蓄电池的管理可归纳成三个方面：

１．

　通过定时检测电流的方法来

实时累计蓄电池组净充

(

放

)

电安时

数，它等于充

(

放

)

电安时数减去放

(

充

)

电安时数再乘一个系数。

依据统

计出的净充

(

放

)

电安时数，决定蓄

电池可否充放电，

防止过度充放电。

２．

　实时检测蓄电池组充放电电

流与２４块电池的工作温度大小，

限

制过电流充放电，

同时控制蓄电池

的温度在许可的工作范围内。

３．

　实时监控２４块蓄电池的端

电压，发现个别电池电压总过低，

应考虑对其维护或更换。

蓄电池管理系统的基本结构

设计

本 文 设 计 的 电 池 管 理 系 统

(

ＢＭＵ

)

　与车辆控制器

(

ＶＣＵ

)

和燃料

电池控制器

(

ＦＣＵ

)

间的通讯是通过

ＣＡＮ 总线实现的。采用 Ａｔｍｅｌ 公司

的 ＡＴ８９Ｓ５２ 微处理芯

片为核心。

系统基本

结构如图１所示。

闪存及其扩展

为了方便自动建

立参考数据表和掉电

后 记 忆 故 障 状 态 参

数，

需要扩展闪存。

在

此采用 ３线自动存储

器 ＡＴ９３Ｃ４６，微处理

器 ＡＴ８９Ｓ５２ 的 Ｐ２．７ 连

接 Ａ Ｔ ９ ３ Ｃ ４ ６ 的

Ｃ

Ｓ

（

Ｃ

Ｈ

Ｉ

Ｐ

ＳＥＬＥＣＴ），Ｐ１．０、Ｐ１．１、Ｐ１．２分别连接

Ａ Ｔ ９ ３ Ｃ ４ ６ 的 Ｃ Ｌ Ｋ

(

Ｃ Ｌ Ｏ Ｃ Ｋ

)

、

Ｄ Ｉ

(

Ｄ Ａ Ｔ Ａ 　 Ｉ Ｎ Ｐ Ｕ Ｔ

)

、 Ｄ Ｏ

(

Ｄ Ａ Ｔ Ａ

ＯＵＴＰＵＴ

)

，其容量为 １Ｋ

(

６４ × １６／１２８

× ８

)

，ＯＲＧ 接高电平，为 ６４ × １６。

温度采集电路

温度的的采集系统是由温度传

感器、低通滤波器、

多路模拟开关

及ＡＤ转换电路组成。

温度传感器采

用 美 国 国 家 半 导 体 公 司 生 产 的

ＬＭ２０，低通滤波器由 ＲＣ 构成，２４

路多路开关采用了３片ＨＣ４０５１八路

模拟开关，

所获得到的温度参数经

四通道的 ＡＤＣ０８４４ 的第一通道进

行模数转换，

最后将数据经由Ｐ０口

送入微处理器以待处理。

电压采集电路

为保证车辆高压电系与低压电

系间的隔离，

高压蓄电池每块电池

的电压采集则采用光电隔离方法。

因此，整个电路由光电耦合器、

射

极跟随器、多路模拟开关及 Ａ／Ｄ转

换电路组成，选择光电耦合器件

ＴＬＰ－４５１ 较线性的工作区域，并考

虑了温度补偿（ＴＬＰ－４５１的输出因温

燃料电池汽车的电池管理系统设计

■　　 大连铁道学院电信分院　　　　 曾洁　　郭永伟

摘　　　要：高压蓄电池组是燃料电池车辆的辅助动力源，

燃料电池车辆蓄电池组的充放电管理直接关系

到蓄电池使用寿命，

此系统是通过采集电池电压、

充放电电流、

温度参数，

经分析与计算对蓄

电池的充放电进行科学地控制。

关键词：燃料电池；微处理器；ＣＡＮ 总线；充放电