動(dòng)力電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車輛電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種動(dòng)力電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在動(dòng)力電池使用的過(guò)程中，電池組可能會(huì)面臨一系列的問(wèn)題。比如過(guò)充、過(guò)放W及 短路等；由于電池特性的復(fù)雜性，生產(chǎn)廠商無(wú)法保證電池組中每節(jié)單體電池的性能一致，而 且該種電池間性能的差異在不采取措施的情況下會(huì)隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)而加?。粍?dòng)力電池 都會(huì)有自放電效應(yīng)，即在不工作狀態(tài)下內(nèi)部仍然會(huì)進(jìn)行緩慢的化學(xué)反應(yīng)，而該種化學(xué)反應(yīng) 必然會(huì)伴隨著能量的消耗，有時(shí)甚至?xí)斐呻姵氐牟豢赡孓D(zhuǎn)的損壞；動(dòng)力電池的剩余電量 是判斷電動(dòng)車輛續(xù)駛里程的必要條件，必須通過(guò)電池的狀態(tài)信息才能得到。要解決W上種 種問(wèn)題，必須對(duì)電池組進(jìn)行有效的管理，而電池管理的前提就是要能夠?qū)﹄姵氐某浞烹姞?態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種實(shí)用性比較 強(qiáng)、信息采集精度較高的動(dòng)力電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為；包括信息處理單元、用于采集動(dòng) 力電池電壓的電壓采集模塊、用于采集動(dòng)力電池電流的電流采集模塊、用于采集動(dòng)力電池 電壓的溫度采集模塊W及用于顯示采集信息的顯示模塊；
[0005] 其中，電壓采集模塊、電流采集模塊W及溫度采集模塊均通過(guò)信息處理單元與顯 示模塊相連。
[0006] 所述的信息處理單元采用ATMEGA16巧片，所述的ATMEGA16巧片自帶8路獨(dú)立的 10位AD轉(zhuǎn)換器，3個(gè)帶PWM的定時(shí)器；
[0007] 所述的ATMEGA16巧片還包括與RESET引腳相連的復(fù)位電路及與ATMEGA16巧片的 輸入輸出引腳XTAL1、XTAL2連接的晶振電路；
[000引所述晶振電路的晶振頻率為8MHZ。
[0009] 所述的復(fù)位電路包括一端接地的開關(guān)K1，開關(guān)K1的另一端與電阻R7的一端相連， 電阻R7的另一端與電容C1的一端相連，電容C1的另一端接地，且電容C1的一端還與RESET 引腳相連，RESET引腳通過(guò)電阻R8與電源VCC相連；
[0010] 所述的晶振電路包括跨接在XTAL1、XTAL2之間的晶體振蕩器Y1，該晶體振蕩器Y1 與相互并聯(lián)的微調(diào)電容C2、C3 -端相連，C2、C3的另一端均接地。
[0011] 所述的動(dòng)力電池包括第一電池組和第二電池組，所述的第一電池組包括依次串聯(lián) 的電源BT1、BT2、BT3、BT4,所述的第二電池組包括依次串聯(lián)的電源BT5、BT6、BT7W及BT8， 其中，BT1的負(fù)極接地，電源BT5的負(fù)極接電源BT4的正極；
[0012] 所述的電壓采集模塊包括開關(guān)矩陣、差分放大器、第一鎖存器W及第二鎖存器。
[0013] 所述的開關(guān)矩陣包括與BTl的負(fù)極、BT3的負(fù)極w及BT4的正極分別連接的開關(guān) S00、開關(guān)S02W及開關(guān)S04,開關(guān)S00、開關(guān)S02W及開關(guān)S04接開關(guān)SOB的一端，開關(guān)SOB 的另一端與電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端接差分放大器的反相輸入端，在電阻R1 與差分放大器的反相輸入端之間還設(shè)置有與差分放大器輸出端連接的電阻R4 ;
[0014] 與電源BT2的負(fù)極、電源BT4的負(fù)極連接的開關(guān)SOIW及開關(guān)S03,開關(guān)SOIW及 開關(guān)S03接開關(guān)S0A的一端，開關(guān)S0A的另一端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端接 差分放大器的正相輸入端，差分放大器的正相輸入端通過(guò)電阻R3與采樣電壓相連，
[0015] 與電源BT5的負(fù)極、BT7的負(fù)極W及的BT8的正極連接的開關(guān)S10、開關(guān)S12W及 開關(guān)S14,開關(guān)S10、開關(guān)S12W及開關(guān)S14接開關(guān)S1B的一端，開關(guān)S1B的另一端接電阻R1 的一端，電源BT6W及電源BT8的負(fù)極分別通過(guò)開關(guān)S11W及開關(guān)S13接開關(guān)S1A的一端， 開關(guān)S1A的另一端接電阻R2的一端，所述的電源BT8的正極依次通過(guò)電阻R5W及電阻R6 接地，電阻R5的輸出端接ATMEGA16巧片的ADC1引腳，差分放大器的輸出端接ATMEGA16巧 片的ADC0引腳；
[0016] 其中，開關(guān)S0A、S0B、S1AW及S1B的2號(hào)引腳分別接第一鎖存器的Q0~Q3引腳， 開關(guān)S00、S01、S02、S03W及S04的2號(hào)引腳分別接第二鎖存器的Q0~Q4引腳，開關(guān)S10、 S11、S12、S13W及S14的2號(hào)引腳也接第二鎖存器的Q0~Q4引腳；第一鎖存器W及第二 鎖存器的DO~D7引腳分別接ATMEGA16巧片的PC0~P口引腳，第一鎖存器的LE引腳接 ATMEGA16巧片的PA3引腳，第二鎖存器的LE引腳接ATMEGA16巧片的PA4引腳，第一鎖存器 W及第二鎖存器的/0E引腳均接地。
[0017] 所述的開關(guān)S0A、SOB、S1A、S1B、S00、SOI、S02、S03、S04、S10、S11、S12、S13W及 S14均采用光禪開關(guān)，每個(gè)光禪開關(guān)均包括發(fā)光二極管W及光敏=極管；所述的每個(gè)發(fā)光 二極管的陽(yáng)極通過(guò)電阻R接電源，每個(gè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)鎖存器與ATMEGA16巧片連 接，
[001引其中，開關(guān)S01、S03、S11化及S13中光敏S極管的集電極分別接電源BT2的負(fù)極、 電源BT4的負(fù)極、電源BT6W及電源BT8的負(fù)極，開關(guān)SOI及S03中光敏S極管的發(fā)射極均 與開關(guān)S0A的一端相連，開關(guān)S11W及S13中光敏S極管的發(fā)射極均與開關(guān)S1A的一端相 連；
[0019] 其中，開關(guān)S00、S02、S04、S10、S12W及S14中光敏S極管的集電極分別接電源 BT1的負(fù)極、BT3的負(fù)極、BT4的正極、BT5的負(fù)極、BT7的負(fù)極W及的BT8的正極，開關(guān)S00、 S02、S04中光敏S極管的發(fā)射極均與開關(guān)SOB的一端連接，開關(guān)S10、S12W及S14中光敏 S極管的發(fā)射極均與開關(guān)S1B的一端相連。
[0020] 所述的電流采集模塊包括分流器、儀表放大器W及電壓跟隨器；
[0021] 所述的分流器與動(dòng)力電池串聯(lián)，分流器的兩端分別接儀表放大器的正相輸入管腳 3和反相輸入管腳2,儀表放大器的供電管腳4和7分別連接+15V、-15V穩(wěn)壓直流電，儀表 放大器接地管腳5接地，儀表放大器的管腳1和管腳8通過(guò)電阻R11連接，儀表放大器的輸 出管腳6與電壓跟隨器的正相輸入端相連，電壓跟隨器的反相輸入端及電壓跟隨器的輸出 端均與ATMEGA16巧片的ADC2引腳相連，且電壓跟隨器的正相輸入端通過(guò)電容C4接地。
[0022] 所述的分流器采用規(guī)格為10A/75mV的分流電阻RM。
[0023] 所述的溫度采集模塊若干組相互并聯(lián)的DS18B20型數(shù)字溫度傳感器，每個(gè) DS18B20型數(shù)字溫度傳感器的1腳均接地，每個(gè)DS18B20型數(shù)字溫度傳感器的2腳均與ATMEGA16巧片的PD7引腳相連，且PD7引腳通過(guò)電阻R10與電源相連，每個(gè)DS18B20型數(shù)字 溫度傳感器的3腳均電源。
[0024] 所述的顯示模塊采用1602字符型LCD,該1602字符型LCD的1腳和16腳接地，2 腳和15腳接電源，3腳通過(guò)滑動(dòng)電阻R14接地，4~6腳與ATMEGA16巧片的PD4~PD6引 腳對(duì)應(yīng)相連，7~14腳接ATMEGA16巧片的DO~D7引腳；
[00巧]所述的ATMEGA16巧片的DA、DU、DT分別通過(guò)開關(guān)接地。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有W下有益效果；在電壓采集方面，采用了開關(guān)矩 陣、差分運(yùn)算放大器與鎖存器=者相結(jié)合；在電流采集方面，采用分流器與高精度儀表放大 器AD620相結(jié)合，采集出來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓跟隨器，得到一個(gè)穩(wěn)定的電壓信號(hào)后再送 到單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換；在溫度采集方面，選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20 ;在信息顯示方面， 綜合整個(gè)系統(tǒng)的顯示要求，選用了操作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜的1602液晶。本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確 實(shí)時(shí)地采集電池組的總電壓、總電流，各個(gè)單體電池的電壓，各個(gè)單體電池的溫度等狀態(tài)信 息，然后將該些狀態(tài)信息放在顯示模塊進(jìn)行顯示。
【附圖說(shuō)明】