基于LTC6802的磷酸鐵鋰電池采集系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 電壓采集和均衡部分
電壓采集部分以LTC6802為核心。LTC6802是Linear公司推出的一款完整的電池監(jiān)視IC，它內(nèi)置1個(gè)12位ADC、1個(gè)精準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)、1個(gè)高電壓輸入多工器和1個(gè)串行接口。每個(gè)LTC6802能夠在輸入共模電壓高達(dá)60 V的情況下測(cè)量多達(dá)12個(gè)串接電池的電壓，而且可把多個(gè)LTC6802器件串聯(lián)起來(lái)以監(jiān)視長(zhǎng)串串接電池中每節(jié)電池的電壓。通過(guò)運(yùn)用一個(gè)獨(dú)特的電平移位串行接口，能夠把多個(gè)器件以菊鏈?zhǔn)竭B接起來(lái)，無(wú)需使用光耦合器或光隔離器。每個(gè)電池輸入均具有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的MOSFET開(kāi)關(guān)，用于對(duì)過(guò)充電電池進(jìn)行放電。單片機(jī)可以通過(guò)SPI總線從LTC6802讀取數(shù)據(jù)，并控制相應(yīng)電池輸入的MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)電芯均衡。為了保護(hù)LTC6802電壓采集引腳，防止電壓高出最大輸入電壓，在每一個(gè)電芯采集輸入端口并聯(lián)一個(gè)6．2 V穩(wěn)壓管，并在每個(gè)電壓采集引腳前加阻容濾波電路，從而有效地濾除高頻干擾，保證電壓采集的正確性。磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組采集系統(tǒng)的采集電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178987.htm
2．2 溫度采集和CAN總線通信部分
溫度采集部分采用CD4067，以電阻分壓方式將溫度量轉(zhuǎn)變成電壓量供MC9S08DZ32內(nèi)置ADC采集。CD4067是一款數(shù)字控制的多路模擬開(kāi)關(guān)，具有開(kāi)啟電阻低、關(guān)斷漏電流小和內(nèi)部進(jìn)行地址解碼的優(yōu)點(diǎn)，且在全輸入范圍內(nèi)開(kāi)啟電阻相對(duì)穩(wěn)定。CD4067通過(guò)4個(gè)二進(jìn)制控制引腳A、B、C、D和1個(gè)Inhibit引腳來(lái)選擇16個(gè)引腳中的一個(gè)與common引腳連通。MC9S08DZ32通過(guò)控制A、B、C、D以及Inhibit引腳電平狀態(tài)來(lái)順序采集12路NTC電阻分壓值，進(jìn)而通過(guò)軟件計(jì)算出相應(yīng)的電阻值，再通過(guò)NTC電阻阻值和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出溫度值。由于NTC電阻的電阻值和溫度值呈指數(shù)關(guān)系，所以在軟件設(shè)計(jì)中采用了分段線性化的方法來(lái)提高溫度采集的精度。
該部分以MC9S08DZ32為核心。MC9S08DZ32是Freescale公司的32引腳8位微處理器，芯片體積小功能強(qiáng)大。內(nèi)部有32 KB Flash存儲(chǔ)器和2 KB的EEPROM在線可編程內(nèi)存，支持8字節(jié)單頁(yè)或4字節(jié)雙頁(yè)擦除分區(qū)；執(zhí)行Flash程序的同時(shí)可進(jìn)行編程和擦除操作；支持擦除取消操作最大4 KB的隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)。此外，它還具有如下特點(diǎn)：24通道，12位分辨率，2．5μs轉(zhuǎn)換時(shí)間，并具有自動(dòng)比較功能內(nèi)部ADC；內(nèi)部集成的CAN模塊支持CAN協(xié)議V2．O A／B；支持標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀；支持遠(yuǎn)程幀；具有5個(gè)帶有FIFO存儲(chǔ)機(jī)制的接收緩沖器和靈活的接收識(shí)別符過(guò)濾器；內(nèi)部SPI支持全雙工或單線雙向；雙重緩沖發(fā)射和接收；具有主從模式選擇；支持高位優(yōu)先或低位優(yōu)先的移位。
評(píng)論