基于OZ8966单片机的电动汽车电池管理系统设计

松 下ＮＣＲ１８６５０Ｂ３４００ｍＡｈ锂 电池 ： 电池 容量 ：３４００ｍａｈ： 尺 直径 ｌ８ｍｍ，长 度６５ｍｍ。 内阻 ：４０ｍ Ｑ。标 准 电压 ３．７Ｖ，充 满 电量 电压４．３５Ｖ，放 完电量 电压 ２．７５ｖ： 寿命 ： １０００次 电压 。 松 Ｖ２ｏｌ６年 新 品 ，超越 松 下ＮＣＲＩ８６５０３ ＪＯＯｍＡｈ成 为史 上最 高 容 量 １８６５０电池 。 中 国新 能 源 汽 车 补 贴 标准 视 电池 的 能 量 密度 而定 ，具 体 政 策 是， 电池 系统 能量 密 度超 过 ｌ２０Ｗｈ／Ｋｇ享 受 １．１倍补 贴 ，介 于９０— １２０Ｗｈ／Ｋｇ之 问 只能 享 受 ｌ倍 补 贴 。 钻酸 锂 电池 电池 能 量密 度 ｆ叮以 轻 松 达 到 １ ５０Ｗｈ／Ｋｇ， 而 即 使 改进 后 的磷 酸 铁 锂 电池 也 只 有９０一 ｌ２０Ｗｈ／Ｋｇ。 磷酸 铁锂 电池 具有 容 量大 、安 全性 能 好 的优 势 ，但 极 低 的 电池能 量 密度完 全制 约 了它不 能成 为 电动汽 车 电池组 的 主流 。 ＯＺ８９６６；Ｅｚ片 ： 美 囤Ｏ２Ｍｉｃｒｏ公 司从 １９９９年 开 始涉 入锂 电池 管理 产 品的 设计 研 发 ， 至今 已有 ｌ ７年 的 历 史。在 动 力锂 电池 管理 领 域 ，Ｏ２Ｍｉｃｒｏｆ＇］技 术 全球 领 先 ，创 造 了 多项世 界第 一 ，更 是在２Ｏｌ５年推 出高达 ２０节 锂 电池 智 能管 理的 芯片０Ｚ８９６６。 ０Ｚ８９６６单片机是 ‘颗 具有 低功 耗 高集 成度 的锂 电池 保护 和 监测 芯 片 ，可应 川 于 电动 自行车 和轻 型电动 汽 车 ０Ｚ８９６６单 片机 内部 具 有 集成 电池 保护 引擎（ＢＰＥ）可持 续 监测 每 节 电池 的 电压 、电池 包 电 流 、 电池包 温度 来提 供 过压 、 欠压 、 电池 不 平衡 、过 流 、短 路 、过 高温和 过低 温等 保护 。此 外 ，０Ｚ８９６６单片 机还 ｌ 配 合 外部微 控制 器 工 作 ，通过 ＳＰＩ通讯 接 口实 现附 加特性 和 功能 。 电池管 理 系统 （ＢＭＳ）： 基 于 ＯＺ８９９６芯 片 以 松 下ＮＣＲｌ８６５０Ｂ３４００ｍＡｈ锂 电池 为 电池 组 ， 外加 电膻 、 电流 、温度 采集 电路 、电源 热管 理 系统 、 电池管 理 单元 、电量 计 最 芯片 （带 电池 均 衡 ）、ＭＣＵ主控 电路 、Ｉ２Ｃ通信 电 路 、ＣＡＮ通 信 电路 、显 示 单 元组 成 的 电 池管 理 系 统 （ＢＭＳ）采 用 主 从结 构 一一 主 控模 块（ＣＭＵ）和 监控 模块 （ＢＭＵ），ＢＭＵ实现 对 电 池 模 块 内 电池 单 体 的 电 压 、 电流 、温 度 进 行 检 测 ，经 处理 后 将 数 据 发送 给ＣＭＵ。ＣＭＵ接 受 ＢＭＵ传 来 的 数据 信息 后 ，根 据采 集 的 电 池 数 据 对 电池 组 进 行保 护 并 与微 控 制 单 元 （ＭＣＵ）进 行通 信 。 电 动 汽 车 内 部通 讯 主 要 采 用ＣＡＮ总 线 通 讯 ， 电池 管 理 模 块对 外提 供 ＣＡＮ总线 接 口，将 ＢＭＵ的数 据 显示 在 ＬＥＤ，根据 预先 殳置 的闽 值
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基 于 ０ Ｚ８９６６单 片 钒 的 电 率 电 池 管 பைடு நூலகம் 系 统 设 计
烟 台大学光 电信 息科 学技 术学 院 黄成林 陈 琦 张 宁
【摘要 】随着英国、挪 威、德国等欧洲国家提 出停止销售燃油车的时间表后，新能源汽车的前景更加明朗，电动汽车行业也得到了前所未 有 的重 视 本文就 纯 电动 汽 车 电池 组 的市 场现 状 和 可作 为 电池 管理 系统 的芯 片进 行 分析 ，对安 全 高效 的 电池管 理 系统进 行探 索 ，设 计 了具 有 电 压 、 电流 、温度 采 集 与监 测 、 电池 热 管理 、 电池 均衡 、智 能 充放 电 、绝缘 检 测 电池 组信 息 处理 与显 示 和 电池 断 线检 测 功 能 ， 以松 下
条件实 现 故障 提醒 ； ＣＭＵ实时 获取 ＢＭＵ数据对 电池 进 行保 护 ，保 存历 史 数据 并 与外 部进 行通 讯 。ＯＺ８９９６芯 片最 多可 以管理 ２０节 电 池 串联 ， 设 汁的 电池 系统 整车装 有３５２个ＯＺ８９６６芯片 ，管 理７０４０块 １ ８６５０Ｂ电池 来满 足 电动 汽 车动 力 的 需求 ，其 中７０４０块 １ ８６５０Ｂ电池 分为 ｌ６块 电池组 ，每块 电池组 有４４０节 电池 ，其 中每２Ｏ节 电池 串 联 成 一组 电池 包 ，整块 电池组 有２２组 电池包 串联来 保 证电压 值 。
ＮＣＲ１８６５０Ｂ３４００ｎ１Ａｈ锂 电池 为 电池组 ，基 于０Ｚ８９６６单 片机 的 电动 汽车 的管理 系统．． 【关键词 】０Ｚ８９６６单片机；松 下ＮＣＲＩ８６５（１Ｂ３４【ｌｌ１ｍ Ａｌ１锂电池；电池管理 系统 （ＢＭＳ）
锂 离子 电池 具有 能量 密 度高 、体 积 小 、重量 轻 、高低 温 适应 性 强 等优 点 ，往 手机 、笔 记本 电脑 等便 携 设 备市场 ，它 已经 完 全淘 汰 掉 其 他 的 电池 占有 ｌ００％的 份额 ； 目前 ，锂 离 子 电池 已经迅 速 延 伸 到 电动 汽 车领域 ，它 优 良的性能 得到 了市场 的广 泛认 可 。然 而 ，与 镍氢 电池 ，镍镉 电池 、铅酸 电池 相 比 ，锂离 子 电池 的应 用和 发展 要 想进 一 步推 进 ，我们 必 须不 断提 高锂 离 子 电池 的安 全性 ，延 长锂 离 子 电池 的使 用寿 命 。我们 从 电池管 理 系统 （ＢＭＳ）的角 度 出发 ，为 解 决锂 离 子 电池 的 安全 性最 、 电池寿 命 短的 缺陷 ，探 讨 了一 种基 于 ＯＺ８９６６单片机 的 电动 汽车 电池 管理 系统 设计方 案 。