体内精视频xxxxx-久久激情视频-色综合视频-日本丰满少妇-亚洲熟女乱综合一区二区三区-男女做爰猛烈刺激-超碰美女-97成人在线视频-国产com-黄色小视频免费观看-四房激情-欧美一级色-香蕉视频污在线观看-午夜视频一区二区三区-西西大胆人体视频-欧美九九九-,一级淫片a看免费-欧美另类xxx-伊人青草-亚洲 欧美 日韩 综合-中文精品一区-免费偷拍视频-午夜剧场免费观看-香蕉网在线视频-欧美日韩h-欧美日韩国产在线一区-亚洲制服无码-亚洲视频导航-国产成人自拍偷拍-男人插入女人下面视频

基于FPGA的動力鋰電池管理系統研究和開發

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年08月07日  

車用動力鋰離子電池的安全性、使用成本以及續航里程一直是影響電動汽車推廣使用的緊要因素。在現有電池技術的基礎上,一個有效的電池管理系統能對車用動力鋰離子電池進行保護、延長其使用壽命、提高續航里程并降低其使用成本,是加速電動汽車發展的一項非常關鍵的技術。電池管理系統的核心荷電狀態SOC(StateofCharge)估計則是重中之重[1]。本文利用現場可編程門陣列FpGA改進了現有的模擬多路開關采集電池信息,提高了采集速度,并擴展了采集電池的個數。


1、電動汽車電池包管理系統辦法


動力鋰離子電池包是由400個3.2V標稱電壓、容量11A的單體鋰離子電池,采用4并100串的方式組成的動力鋰離子電池包。電壓測試采用分布式測試法,即將電池分為幾組,采用多套測試電路分時測試每4個并聯單體電池。這種測試技術比較直觀,為了測試每個電池的電壓,要將每個電池的電壓信號引入測試設備,采用多通道切換技術,即通過開關器件把多節單體電池的電壓信號切換到同一個信號解決電路。開關愛換動態地改變了參考點,保證每次測量都是一個單體電池的端電壓;而差分輸入則保證了電池包與測試電路不共地,雖然沒有做到全隔離,但比共地連接要安全[2]。利用CAN總線進行通信。整個電池管理系統的設計采用模塊化設計思路,按功能可以分為控制電路和信號采集電路兩大部分,如圖1所示。


1.1 控制電路設計


控制電路綜合采集到的電壓、電流、溫度信息,對電池進行SOC估算,通過CAN總線接口與上位機及整車控制系統進行通信。


MC9S12DG128屬于高性能的16bit微控制器HC12系列,中央解決單元為16bitHCS12CpU。具有2通道SpI,2通道SCI,一個8通道16bit加強型捕捉按時器,一個8通道8bit或4通道16bitpWM,兩個8通道10bitADC,兩個MSCAN模塊和一個I2C總線。另外MC9S12DG128還包括29個獨立的數字I/O口,其中20個I/O口具有中斷和喚醒的功能。


因此,采用MC9S12DG128芯片作為主控制器可以充足利用其片上資源豐富、采集和解決數據速度快的優勢,從而可以實現復雜的算法及準確的估算SOC,有效處理基于傳統單片機的電池管理系統資源有限,算法簡單的問題。


1.2 通信接口設計


在本系統中,CAN總線智能節點電路由MC9S12DG128內置模塊CAN控制模塊,CAN總線驅動器pCA82C250和高速光耦6N137,可實現數據在CAN總線的通信。其設計圖如2所示。


pCA82C250作為CAN協議控制器和物理總線間的接口,滿足汽車中高速通信速率1Mb/s[3]的設計要求。具有對總線供應差動發送能力,及對CAN控制器供應差動接收的能力,符合ISO11898[4]標準。pCA82C250還具有抗汽車環境中的瞬間干擾、保護總線能力,其斜率控制可降低射頻干擾(RFI)。作為差分接收器,能夠抗寬范圍的共模干擾和電磁干擾(EMI)。


1.3 均衡模塊的設計


當電動汽車電池包由多個單體電池串聯使用時,即使單節電池的性能優良,但由于配組使用的各單體電池特性不一致,會導致電池包內部各單體電池過充和過放情況的嚴重不一致,從而影響整個電池包的品質[5]。


為處理上述問題,典型的辦法是利用發熱電阻旁路分流均衡法。即為每節單體電池配備一個放電平衡電阻,當某電池電壓高于其他電池超過設定值時,MCU控制的多路開封閉合,此節通過放電平衡電阻分流,使電池電壓下降,如此反復循環使得電池包各單體電池能平衡充電。


1.4 安全模塊的設計


電動汽車動力鋰離子電池包的總電壓一般在300V以上,因此安全控制模塊是必不可少的[6]。


圖3所示中安全管理器緊要有4個參數:bAT+、bAT-、HV+、HV-,管理著三個繼電器S1、S2、S3,R為預充電電阻。此系統緊要通過測量以上4個參數的變化來判斷電池安全情況,通過開關繼電器進行管理。利用正負母線對地的接地電阻出現的漏電流,來測量母線對地的接地電阻大小,從而判別母線的接地故障。這一技術無需在母線上重疊任何信號,對直流母線供電不會有任何不良影響,并且可以徹底根除由母線對地分布電容所引起的誤判與漏判。


2、SOC的預測


電池荷電狀態SOC是描述電池狀態的緊要參數。進行SOC預測的辦法緊要有開路電壓法、負載電壓法、Ah法及直流內阻法等。倘若有足夠的數據,還可以用自適應的控制計算辦法建立電池模型[7]。本設計以Ah法為主,配合負載電壓法和內阻法對SOC進行估測。電池充放電容量與充放電電流i的關系為:


其中C0s為標準溫度下標準放電電流釋放的總電量;C?駐s為實際使用電量折合為標準溫度下標準放電電流放電時的電量;K=ωiδi為電流修正系數,ωi代表標準溫度下,標準電流I放電放出的電量與不同放電電流i放電電流放出的電量之比,δi代表溫度修正系數。由于電池老化對剩余容量的影響,C0s不等于蓄電池標稱容量q,它們的關系:


系統依據3個標志位的置位進行溫度與電壓的采集,采集到的電壓數據由CAN總線通信。


本文使用單片機、FpGA和CAN總線等先進技術研究了一種分布式的電池管理系統,實現了數據采集、SOC估計、CAN通信等功能。在codewarrior與quartus軟件上,對電池管理系統的硬件和軟件進行了調試。該系統具有較高的預測精度和較強的實用性,可望使用于電動汽車范疇。


相關產品

主站蜘蛛池模板: 五月婷婷六月丁香 | 国产美女在线观看 | 黑人一级片 | 嗯~啊~快点死我男男91 | 亚洲精品一区二区三区四区高清 | 日韩成人在线观看 | 日韩精品在线播放 | 国产在线小视频 | 三年大片在线观看 | 亚洲免费观看高清完整版在线观看 | 中文字幕精品无码一区二区 | 日韩欧美一区二区三区 | 嫩草视频在线观看 | 成人av免费观看 | 麻豆国产精品 | 四虎久久 | 亚洲欧美成人 | 高h乱l高辣h文短篇h | 日本中文字幕在线 | 四虎av | 麻豆视频在线播放 | 亚洲免费在线视频 | 天美传媒在线观看 | 少妇精品无码一区二区免费视频 | 亚洲黄色在线观看 | 亚洲自拍偷拍视频 | 午夜婷婷| 亚洲精品字幕 | 日日操夜夜 | 欧美肥老妇视频九色 | 欧美99| 中文字幕免费在线观看 | 欧美黄色一级 | 久久在线观看 | 欧美日韩国产一区二区三区 | 欧美怡春院| 中文字幕在线免费看线人 | 中文在线字幕免费观看 | 欧美国产在线观看 | 免费看片成人 | 在线免费看黄 | 性欧美18| 日韩一级黄色片 | 亚洲精品国产精品国自产观看 | 久久精品网 | 亚洲女人被黑人巨大进入 | 色豆豆| 日韩免费在线观看 | 另类老妇性bbwbbw | 欧美午夜精品 | 女生扒开尿口让男生捅 | 免费成人深夜夜视频 | 重囗另类bbwseⅹhd |