基于单片机的蓄电池管理系统课件.ppt
电池管理系统的硬件部分电池管理系统的硬件部分主控制板选择主控制板选择设计中的单片机需要具有设计中的单片机需要具有 A/D A/D 模模块、块、CAN CAN 模块，这样在简化了硬件模块，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，系统的成本，因此考虑到以上要求，设计选用设计选用 PIC18F4580 PIC18F4580 单片机作为单片机作为电池管理系统的控制器。电池管理系统的控制器。PIC18F4580PIC18F4580单片机是单片机是MicrochipMicrochip公公司，采用纳瓦技术推出的一种具司，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有四十引脚的塑料双列直插式封装形式的单片机，装形式的单片机，.PIC18F4580.PIC18F4580单单片机是一款具有高性能片机是一款具有高性能ECANECAN和和1010位位A/DA/D的的4040引脚增强型闪存单片机。引脚增强型闪存单片机。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 总电压测量传感器型号为VSM025A。此传感器适用于测量10500V电压，线圈匝数比2500:1000，原边输入电流10mA，副边输出电流是25mA 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，是以总压计量的电流测量CS040GT 可以测量的电流范围为080A，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 3s，工作环境温度为 25+70度目的1.反映给控制系统充放电电流2.SOC计量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。DSl820DSl820是美国是美国DALLASDALLAS公公司推出的数字温度传感司推出的数字温度传感器器 1.1.总线接口，稳定，抗总线接口，稳定，抗干扰强干扰强2.2.测量范围为测量范围为 -55 -55 到到+125 +125 ，精度，精度0.5C 0.5C 3.3.多点测温多点测温 4.DS18B20 4.DS18B20 内部含有内部含有 EEPROM EEPROM，烧毁可记忆，烧毁可记忆电源模块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。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 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；符号符号管脚管脚功能描述功能描述TXDTXD1 1发送数据引脚发送数据引脚GNDGND2 2电源地电源地VCCVCC3 3电源电压电源电压RXDRXD4 4接收数据引脚接收数据引脚VrefVref5 5参考电压引脚参考电压引脚CANLCANL6 6CAN CAN 低引脚低引脚CANHCANH7 7CAN CAN 高引脚高引脚RsRs8 8斜率电阻输入斜率电阻输入工作温度范围:-40+125C针脚数:8电源电压，最大:5.5V电源电压，最小:4.5V电源电流:100A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
