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电动车锂电池组保护电路的单片机设计方案

2013-12-12 11:36
水墨黯月
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  2、稳压电源模块

  稳压电源是单片机系统的重要组成部分,它不仅为系统提供多路电源电压,还直接影响到系统的技术指标和抗干扰性能。 ATmega16 L单片机的工作电压为2. 7~5. 5 V,为保证单片机稳定的工作电压为3. 3 V。稳压部分是由MC34063构成的DC /DC变换控制电路,从电池组分出的25 V电压经过电路降压、稳压,输出3. 3 V,供保护电路工作,其电路如图3所示。

电动车锂电池组保护电路的单片机设计方案

图3 稳压电源模块电路

  3、充电均衡模块

  采用模拟电路方案。 即在每节电池的外部搭建过压保护电路,充电过程中当电压超过预定值时,保护电路自动闭合,使电池通过电阻回路放电,以保护电池不会过度充电。 当电池电压减小到均衡充电动作电压4. 18 V时,保护电路自动断开。

  4、电压电流测量模块

  待测的电压通过集成运算放大器LM358,将输出送至单片机进行检测。 LM358内部包括2个独立、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用和双电源工作模式,由于其低功耗电流,也适合于电池。 用霍尔传感器UGN - 3501 M 检测直流电流。 UGN -3501M是集成型霍尔传感器,采用差动霍尔电压输出,检测灵敏度为1. 4 V /0. 1T。

  电压电流检测电路的设计如图4 所示。 运算放大器LM358的5, 6引脚所接的BB,AA为待测的充电、放电电压,经过放大后由7脚输出至单片机进行检测,当检测到待测电压达到过充、过放保护电压时,由单片机控制断开充放电回路。 电流检测通过霍尔传感器完成,如图4所示,将从UGN -3501M1, 8引脚输出的霍尔电压uH 接至LM358的3、4引脚,经过放大后从1 脚输出ADC3 至单片机,进行过电流保护。 UGN - 3501M 的5、6、7引脚连接调整电位器,用以补偿不等位电势,同时改善线性。 调整5、6引脚外接电阻R16,可使输出霍尔电压uH 与磁场强度有较好的线性关系。

电动车锂电池组保护电路的单片机设计方案

图4 电压电流检测电路

  5、温度检测模块

  温度检测和控制模块选用电压输出型的半导体温度传感器LM60. 该传感器是一种已校正的集成化温度传感器,它的工作温度范围是- 40 ℃至125 ℃,工作电压范围是2. 7 V至10 V。信号输出与温度成正比,信号大小可达+ 6. 25 mV /℃。

  基于LM60的温度检测电路如图5所示。 由稳压部分输出的3. 3 V 电源为此电路供电,经过温度传感器将探测点的温度转化为电压值通过ADC0,ADC1输出,再将ADC0, ADC1送入单片机进行检测,当电压值达到温控要求时,单片机控制开关通断。

电动车锂电池组保护电路的单片机设计方案

图5 温度检测电路

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