2019【大学】基于单片机的蓄电池管理系统PPT.ppt

CS040GT 可以测量的电流范围为 0~±80A， 电源电压为+5V， 原边额定输入电流为 40A， 副边额定输出电压为 2 .5± 1V，响应时间 ≤ 3μs，工 作环境温度为 −25 ~+70度
温度测量
通过测量单节电池温度，来显示电池温度的变化的，若温度过高， 进行相关的散热，若温度过低，就要进行加热，来保护电池不受损 害。在本系统中，由于电池数目多，所以需测量的温度点也很多。 因此，希望尽可能地简单化温度测量系统的线路，系统采用了 DS1820型温度传感器。
最小系统
复位电路
当MCLR引脚上的电压 超过其规定值时就会 引起复位。并且当发 生复位时,电流就会超 出芯片的规定值。因 此, MCLR引脚采用RC 接法
晶振电路
本文设计的晶振电路 是由4Mhz的晶振和 22PF的电容构成的， 以确保处理器具有1 微秒的指令周期
参数的采集
单体电压采集
当需测量第一节电池B1的 电压时，CPU控制光耦继电 器闭合Sl和S2，其余全部 打开，这时两端的电压就 是电池B1的电压，经过调 理电路后，进行AD转换， 转换结果由CPU读出。下一 时刻，需要测量电池B2的 电压时，CPU控制光耦继电 器闭合S2和S3，其余全部 打开，这时端电压就是电 池B2的电压。经过调理电 路之后的电压，但是是负 值。然后进行AD转换，结 果由CPU读出并且转换为正 值，整个测量过程依此类 推
保护电路
检测到电池有过电流、过电压、欠电压、过温时，单片 机会给驱动电路一个信号从而使电池管理系统内的 MOSFET迅速关断保护电路
常情况下，电池管理系统 是不会给晶体管V1高信号， 所以V1是断开的，V2则是 导通的，V3是截止的。这 样VF就是导通的。 当检 测到电池有过电流、过电 压、欠电压、过温时，电 池管理系统会给V1一个高 信号，所以V1是导通的， 则V2断开，V3导通，这样 VF就关断了
使用三端稳压集成电路 7805。其中R1为起保护 作用的大电阻，目的是 使I≤ 100mA，二极管D1 保护稳压器的作用，C2、 D2其滤波的作用。
通讯模块
为了和汽车控制器取得联系，把实时信息反映给上位系 统。需要有通信模块与上位系统取得联系，出于所需单 片机特性和现在所最为广泛应用的通讯方式，本文选择 了CAN通讯方式. （1）可以实时传递数据并且传输距离比较远 （2）采用双绞线方式进行数据传输，并且抗干 扰能力强 （3）通讯速度快，结构简单，成本低。 （4）报文的优先权，CAN 总线根据报文的 ID 决定是否接受该报文，可以可靠的接收或者屏 蔽报文 （5）系统宽数据的连贯性，如果 CAN 总线发 送的信息不成功的话，CAN 总线可以重新发送 数据 （6）通信方式非常灵活,可以点对点、点对多 点和广播方式接收和发送数据，如果 CAN 总线 发生错误，节点可以自动退出 CAN 总线；
电池管理系统的硬件部分
主控制板选择
设计中的单片机需要具有 A/D 模 块、CAN 模块，这样在简化了硬件 系统的设计的同时又减少整个硬件 系统的成本，因此考虑到以上要求， 设计选用 PIC18F4580 单片机作为 电池管理系统的控制器。 PIC18F4580单片机是Microchip公 司，采用纳瓦技术推出的一种具 有四十引脚的塑料双列直插式封 装形式的单片机，.PIC18F4580单 片机是一款具有高性能ECAN和10 位A/D的40引脚增强型闪存单片机。
Байду номын сангаас
DSl820是美国DALLAS公 司推出的数字温度传感 器 1.总线接口，稳定，抗 干扰强 2.测量范围为 -55 ℃ 到+ 125 ℃ ，精度 0.5°C 3.多点测温 4. DS18B20 内部含有 EEPROM ，烧毁可记忆
电源模块 PIC18F4580 单片机和本文中应用的芯片 电路的供电电压是 5V，而汽车上的供电 电压为 12V，因此在实际使用中必须采用 电源模块将高电压转化为工作电压
总电压测量
1.本文用的 是开路-积分 法估算SOC， 因此需要初始 SOC0 2. 实时反 映电池电压， 是以总压计量 的
传感器型号为VSM025A。此传感器适用于测量10～500V电压， 线圈匝数比2500:1000，原边输入电流10mA，副边输出电流是 25mA
电流测量
目的 1.反映给控 制系统充放 电电流 2.SOC计量
符号 TXD 管脚 1 功能描述 发送数据引脚
GND
VCC RXD Vref CANL CANH Rs
2
3 4 5 6 7 8
电源地
电源电压 接收数据引脚 参考电压引脚 CAN 低引脚 CAN 高引脚 斜率电阻输入
工作温度范围:-40+125°C 针脚数:8 电源电压，最大:5.5V 电源电压，最小:4.5V 电源电流:100μA 芯片标号:82C250 控制接口:CAN 数据率, 最高:1Mbaud 波特率, 比特/秒:1Mbps 输入/输出数:2 通信功能:CAN控制器