低温智能锂电池管理系统设计方案

企业团队 / 2021-10-25 01:59

本文摘要:本文讲解了一种低温智能锂电池管理系统的设计方案,对20Ah4串8并的32节单体电芯展开管理。该方案具备基本维护、电量计量、电池平衡和故障记录功能。 实验检验该系统各项功能性能较好,超过了设计拒绝。 目前的电池管理系统大多为大容量电池组、较短续航时间的应用于而设计,这种管理系统服务的设备功耗大,电池的循环时间较短,管理系统自身的功耗也不较低,不合适在低功耗仪表场上用于。

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本文讲解了一种低温智能锂电池管理系统的设计方案,对20Ah4串8并的32节单体电芯展开管理。该方案具备基本维护、电量计量、电池平衡和故障记录功能。

实验检验该系统各项功能性能较好,超过了设计拒绝。  目前的电池管理系统大多为大容量电池组、较短续航时间的应用于而设计,这种管理系统服务的设备功耗大,电池的循环时间较短,管理系统自身的功耗也不较低,不合适在低功耗仪表场上用于。某燃气远程监控仪表,平均值系统电流仅有为几毫安,拒绝在低温下倒数运营6个月以上,为了符合该工程的应用于,本文讲解了一种低温智能锂电池管理系统的设计方案,对20Ah4串8并的32节单体电芯展开管理。

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具备基本维护、电量计量、电池平衡和故障记录功能。实验检验该系统各项功能性能较好,超过了设计拒绝。

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  1、系统的总体结构  低温锂电池管理系统主要由基本维护电路、电量计、平衡电路、二级维护等几个部分构成,如图1右图。  基于低功耗的考虑到,设计中使用了许多低功耗器件,如处理器使用MSP430FG439低功耗单片机;电压基准使用REF3325,该基准电源的功耗极低仅有3.9A;货放用了工作电流仅有1.5A的LT1495;数字电位器使用了静态电流较低至50nA的AD5165等。对工作电流较小的间歇性工作电路减少了电源管理电路,以减少能耗。

低温电池组的额定电压为14.8V,由4组电芯串联而出,每组电芯包括8节单体电芯,长时间的工作电压为2.5~4.2V。  每个收集周期收集各组电芯的电压,处理器根据电压大小给维护继续执行电路收到指令,继续执行适当的维护动作。平衡电路用单片机和三极管构建,替换了平衡专用芯片。系统不会把电压电流和温度的最值、电池已用于的时间、剩下电量和其他出现异常信息记录在存储设备内。

处理器获取了TTL通信接口,现场的计算机可以通过一个TTLRS232切换模块加载存储设备中的日志。电池过程中为了避免MCU死机等出现异常而经常出现维护过热。减少了二级维护电路,若电压远超过预设值,将不会启动二级维护电路,熔断三端保险丝,制止事故的再次发生。  2、硬件设计  2.1维护继续执行电路  维护继续执行电路是维护动作的执行机构,CH是电池掌控电源,DISCH是静电掌控电源,通过掌控CH和DISCH作出适当的维护动作,电路图如图2右图。

  CH和DISCH在长时间工作时置为低电平,此时M1和M2皆导通。当经常出现静电过流或者过静电状态,DISCH置为高电平,此时Q2插入,Q3导通,将M2栅极电容的电荷很快静电,使M2能瞬间重开,已完成维护。当经常出现电池过流或者过充电状态,将CH置为高电平,重开M1。电路中MOSFET搭配了IRF4310,该MOSFET导通电阻仅有为7k,通流能力平均140A。


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