纯电动观光车电池检测系统设计

模块 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ 传递给 Ａ Ｒ Ｍ微处理器 ， 系 统 同 时从 电池 的故 障检 测 维 护 与热 管 理 方 面 做 了相 应 的设 计 ． 中
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ — Ｏ １
基金 项 目 ： 广 西 自然 科 学 基 金 项 目（ 桂科 自０ ９ ９ １ ０ ６ ７ ） 资助． 通信作者 ： 蔡启 仲 ． 教授 。 研究方 向： 嵌 入 式 系 统 与 自动化 装 置 ， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ａ ｉ ｑ ｚ ｈ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ．
器采用单总线数字式温度传感器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０和 电流 传 感 器 Ｌ ＡＭＳ ４ ０ ０ ， 实 现 对 电池 的 电压 、 温 度 和 电流 信 号 采集 ， 并通过 ２ ． ４ Ｇ无 线 收 发 模 块 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １将 信 息 发 送 给 Ａ Ｒ Ｍ微处理器处理． Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ ４ ８单 片 机 可对 电池
第２ ４卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 ３月
广 西 工 学 院 学 报
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ Ｏ Ｆ ＧＵＡＮＧＸＩ ＵＮ Ｉ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ ＯＦ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮＯＬ ＯＧ Ｙ
Ｖ０ １ ． ２ ４ Ｎｏ ． １ Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ３
文章编号
１ ０ ０ ４ ． ６ ４ １ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ． ０ ０ ５ ５ — ０ ６
纯 电动观光车 电池检测 系统设计
王继锋 ． 蔡 启 仲
（ 广西科技大学（ 筹 ）电 气 与 信 息 工 程 学 院 ， 广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ）
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摘
要： 针 对 纯 电 动 观 光 车 的铅 酸 蓄 电 池 检 测 系统 ， 研究 以 Ａ Ｔ ＭＥ Ｌ公 司 生 产 的 Ｍｅ ｇ ａ ４ ８单 片 机 为 核 心 ， 采用分布式一
展前景 ， 符 合 国家 和 城 市 的 规 划 要 求 ， 现 根 据 实 际情 况 研 发 一 个 针 对 性 和实 用 性 的铅 酸 蓄 电池 管 理 系统 ，
做 到对 铅 蓄池 信 号 的采 集 、 传输和故障处理． 根据电池管理系统的实际软硬件要求 ， 目前 已提 出 的 电池 管
理 系统 方 案 主 要 可 分成 两 个 分 支 ： 一是采用单片机作为处理器 ， 将 电池 分 组 进 行 管 理 ， 每 一 组 都 包 含 一个
集 中 管 理 系 统结 构 ． 实 时 监 测 铅 酸 蓄 电池 的各 种 运 行 参 数 ， 并 从 热 管 理 等 方 面 做 了相 应 设 计 ． 系 统通 过 ２ ． ４ Ｇ无 线 传 输 模块 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ 把 信 息传 输 给 Ａ Ｒ Ｍ 微 处 理 器 进 行 处 理 并 实 时显 示 电 池 的 容 量 和 电 池 的 故 障 状 态 ，从 而 实 现 了 免 布 线、 免 隔 离 的优 点 ． 通 过 实 际 测 试 验 证 了 无 线 传 输模 块 在 纯 电动 观 光 车 运 行 中能 将 信 息 可 靠传 输 ． 关键词 ： 铅酸蓄电池 ； 电池 检 测 ； 单 片机 ； 无 线 传输
的 部分 模 块 做 到 实 时控 制 ．
１ 电池 检 测 系统 分 析
１ ． １ 系统 结构 设 计 的 电 池 管 理 系 统 由 电 池 检 测 子 系 统 和 中 央 控 制 单 元 子 系 统 两 部 分 组 成 ．电 池 检 测 子 系 统 由
Ｍ ｅ ｇ ａ ４ ８ 单 片机 、 电流传感器 、 温度传感 器 、 电源模块 、 无线射频 收发模块等组成． Ｍ ｅ ｇ ａ ４ ８ 芯片是基 于 Ａ Ｖ Ｒ 增强型 Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ结 构 的低 功 耗 、 高 性 能 的 ８位 Ｃ ＭＯ Ｓ微 处 理 器 ， 片 上 自带 ８路 １ ０位 ＡＤ Ｃ， 可 工 作 于 主 机／ 从
机模式 的 Ｓ Ｐ Ｉ 串行 接 口， 具 有 独 立 片 内振 荡 器 的可 编 程 看 门 狗定 时器 ， 工作 电压 为 ２ ． ７ Ｖ～ ５ ． ５ Ｖ， 资 源丰 富 ，
能够 满 足 项 目需 求 ．
电池 检测 子 系统 原 理 框 图如 图 １ 所示 ， 采 集 到 的 单 体 电池 信 息 经 单 片机 处 理 后 ， 通过 ２ ． ４ Ｇ无 线 收发
广 西 工学 院学 报
第 ２ ４卷
央控 制 单 元 子 系 统 由 主控 芯 片 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ 、 液 晶显示 模 块 、 无 线 射 频 收 发模 块 、 电源 模 块 等 组 成 ． 中央控 制
单 元 子 系 统 框 图如 图 ２所 示 ， 主 要 做 到 对 电池 的 的荷 电容 量 显 示 和 故 障 显 示 ， 并能通过 Ｃ Ａ Ｎ通 讯 接 口与 纯 电动 观光 车 的其 它控 制 单元 进 行 通讯 ．
独 立 的功 能 单 元 ． 再 通 过 一 个 中央控 制 单 元 进 行 统 一 协 调 ； 二 是 采 用 工业 控 制 集 成 Ｄ Ｓ Ｐ芯 片 作 为 处 理 器 ， 辅助 Ｃ Ｐ Ｌ Ｄ器 件 。 将 数 据 采 集 和 系 统 控制 分 开 进 行 ， 基于 Ｃ ＡＮ总线 通 信 ， 通 过 多块 采 集 板 加 一块 主控 板 的 方 式 完成 系统 所 有 的管 理 功 能 【 １ ． 研 究 采 用 方 案一 的思 想 设 计 一 个 电池 管理 系统 ， 其 中 电池 检 测 系 统 以 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ ４ ８单 片 机 为 核 心 ， 传 感
中图分类号： ＴＭ９１ ２ 文 献标 志码 ： Ａ
０ 引 言
纯 电动 观 光 车具 有 无 污 染 、 噪 声小 、 结构 简 单 、 维 护 方 便 的优 点 ． 它 以车 载 电源 为动 力 ， 通 过 电机 驱 动 车
轮行驶 ， 是 专 为旅 游 景 区 、 大 型游 乐 园 、 校园 、 度 假 村 等 区域 开 发 的环 保 型 电 动乘 用 车辆 ， 有 一 个 良好 的 发