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 　电子设计应用　　２００３．１２

电 源 技 术

电 源 技 术

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图２　单节电压隔离取样电路

图３　风冷控制驱动电路

度变化有微小变化），

所获得到的２４

路 电 压 信 号 经 射 随 器 送 给 ３ 片

ＨＣ４０５１八路模拟开关，

　再经四通道

ＡＤＣ０８４４ 的第二通道 Ａ／Ｄ 转换后经

由 Ｐ０口把数据送给 ＡＴ８９Ｓ５２处理。

如图 ２所示。

充放电电流的采集电路

通过 ＡＴ８９Ｓ５２的 Ｔ０产生 １毫秒

钟的定时中断，由 ＨＥＣ－Ｃ９ 系列的

线性霍尔电流传感器定时采集电池

的充放电电流。

采集到的电流值经

ＡＤＣ０８４４的一个通道转换后送给微

处理器，处理完写入闪存。所选

ＨＥＣ－Ｃ９ 系列霍尔电流传感器工作

电源为 １２Ｖ，额定电流是± ４００Ａ，

输出电压为 ０ 到 ５Ｖ。

故障报警电路与诊断系统

当电池组放电深度超过门限

值、

个别电池电压低于其对应状态

(

空载 ／负载

)

的最低值、电池工作

温度超高时，

管理系统的微处理器

会通过Ｐ１．４输出低电平，

经反向器

驱动一个ＯＣ电路触发故障灯，

向司

机发出予警。ＦＣＵ 从 ＢＭＵ 得到此信

息后，自动调整燃料电池输出功

率，Ｖ Ｃ Ｕ 也会作出降低负载的反

应。如果电池工作状态进一步恶

化，

电池管理系统会限制蓄电池的

工作。

１）　自诊断方式

当系统发出故障报警，

则可随

时由故障阅读键去触发ＡＴ８０Ｓ５２的

ＩＮＴ０中断口，

再查询Ｐ１．７口的状态。

若为低电平转入诊断中断服务程

序，即可读出故障码。

故障码的阅

读通过故障报警灯的频闪可知。

　２）串行口诊断方式

基于 ＶＩＳＵＡＬ　Ｃ＋＋６．０开发的蓄

电池监视系统，

通过笔记本电脑与

蓄 电 池 管 理 系 统 的 的 串 行 口

(

Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２ 的

Ｒ Ｘ Ｄ 和 Ｔ Ｘ Ｄ

)

的

通讯，实时阅读

蓄电池的故障及

蓄电池的有关状

态参数：温度、

电

压、

充放电电流、

净充

(

放

)

电安时

数。

电池风冷电路

风冷控制电

路如图３所示。

当

管理系统检测到

电池工作温度超

过 ４０℃时，散热

风 扇 即 通 过

ＡＴ８９Ｓ５２ 的 Ｐ１．３口输出低电平 ，经

反向器驱动 ７５４９１Ａ 电路，再控制

ＢＵ８０７ 的导通，使 １２Ｖ 电系的冷却

风扇的控制继电器吸合，

此时散热

风扇开始工作。

充放电控制

蓄电池管理系统根据电池状态

参数和 ＶＣＵ 的请求来决定蓄电池

的放电与否。其控制方法是通过

ＡＴ８９Ｓ５２ 的 Ｐ１．５口输出低电平，通

过光电耦合，

再去控制ＩＧＢＴ的驱动

电路 ＥＸＢ８４１。ＥＸＢ８４１ 驱动高压蓄

电 池 放 电 控 制 的 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 模 块

ＩＸＧＮ２００Ｎ６０　。电池的充电能量源

于燃料电池和制动回馈，

当过充电

时可由 ＢＭＵ 通知 ＦＣＵ 降低功率输

出。

ＣＡＮ 通讯接口电路

因为整车的通讯协议是基于

Ｃ Ａ Ｎ 总 线 制 定 的 ，所以 Ｂ Ｍ Ｕ 　 与

ＶＣＵ 和 ＦＣＵ 间的通讯在统一的通

讯协议条件下，通过 ＣＡＮ总线交换

信 息 。 而 微 处 理 器 采 用 的 是

ＡＴ８９Ｓ５２，要想将其挂在 ＣＡＮ　总线

上，必须增设 ＣＡＮ通讯接口，如图

４所示。这里的 ＣＡＮ接口由 Ｉｎｔｅｌ公

司的 ８２５２７ＣＡＮ 控制器及 ＣＡＮ 控制

器与物理总线间的 ＣＡＮ 控制器接

口构成。８２５２７ＣＡＮ 控制器与主微

处理器 ＡＴ８９Ｃ５２ 的接口通过 ８２５２７

的并行总线与主微处理器ＡＴ８９Ｃ５２

的 Ｐ０口数据总线相接。８２５２７的地

址锁存 ＡＬＥ 端、写信号 ＷＲ 端、读

信号 ＲＤ 端、中断 ＩＮＴ 端、片选 ＣＳ

端分别与 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２ 的 Ａ Ｌ Ｅ、Ｗ Ｒ 、

ＲＤ、ＩＮＴ１、Ｐ２．７ 相连。８２５２７ＣＡＮ

控制器与物理总线的接口通过ＣＡＮ

控制器接口芯片 ＰＣＡ８２Ｃ２５０，它主

要提供对总线的差动发送能力和对

Ｃ Ａ Ｎ 控 制 器 的 差 动 接 收 能 力 。

８２Ｃ２５０ 的 ＣＡＮＨ 和 ＣＡＮＬ 搭在 ＣＡＮ

总线上，其 ＴＸＤ、ＲＸＤ 通过光电隔

离分别与 ８２５２７ 的 ＴＸ０、ＲＸ０、ＲＸ１

连接。

系统软件组成与功能

本管理系统的的核心软件，

是

在 Ｍｅｄｗｉｎ 编译环境下用 Ｃ５１ 编制