電池管理系統(tǒng)采集板的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著能源、環(huán)保等問題的日益突出，各國的汽車產(chǎn)業(yè)將研究和發(fā)展的重心放在了以電池為主要動力的新能源汽車上。但是電池組的性能和安全問題阻礙了新能源車的商用化。因此，可以緩解這些問題的BMS成為了研究的重點(diǎn)。BMS主要由電池管理單元和采集板AECU組成。BMS的作用主要是動態(tài)采集電池單體的數(shù)據(jù)信息，判斷單體充放電狀態(tài)，估算電池的剩余電量SOC以及實(shí)現(xiàn)電池均衡等。本文深入研究了如今BMS的技術(shù)重難點(diǎn)和存在的問題?，F(xiàn)階段，BMS的重難點(diǎn)是電池的SO

2、C估算精度問題和主動均衡問題。高精度的電池數(shù)據(jù)檢測是解決這兩個問題的關(guān)鍵。因此，很有必要設(shè)計一套檢測精度較高的采集板AECU。
　　首先，本文設(shè)計了采集板AECU的實(shí)現(xiàn)方案。采集板AECU的功能包括：動態(tài)檢測24節(jié)單體電池的電壓，總測量誤差低于2.4mV；檢測4個電池溫度值，測量誤差為0.5℃；通過CAN總線向BMS頂層的電池管理單元以及均衡單元實(shí)時傳輸電池數(shù)據(jù)。此外，該采集板 AECU可以開啟被動均衡調(diào)節(jié)電壓、控制風(fēng)扇進(jìn)行熱管理

3、。
　　其次，本文設(shè)計了該采集板 AECU的硬件電路，并完成了底層驅(qū)動程序設(shè)計。該采集板 AECU的硬件電路主要由主控制器（MC9S12P128）電路,電壓采集（LTC6804-2）電路，溫度采集（DS18B20）電路，SPI隔離通信電路，CAN通信（ISO1050）電路和電源（LM2596）電路組成。系統(tǒng)采用主控芯片MC9S12P128的SPI模塊和電池狀態(tài)檢測芯片LTC6804進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，采用CAN模塊和BMS頂層的電池組管

4、理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在底層驅(qū)動設(shè)計中，本文解決了MC9S12P128的SPI模塊和LTC6804通信時出現(xiàn)的時序不匹配的問題。
　　再次，本文設(shè)計了該采集板 AECU的軟件。軟件實(shí)現(xiàn)了動態(tài)電壓檢測，溫度檢測和CAN總線通信。根據(jù)檢測到的電壓值，設(shè)計了均衡控制策略，對不均電池單體進(jìn)行放電均衡；根據(jù)檢測到的溫度值，設(shè)計了風(fēng)扇控制策略，對動力電池組進(jìn)行熱管理。接著，編程實(shí)現(xiàn)了電池管理系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)CAN通信協(xié)議。此外，本文設(shè)計了采集板AEC