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