基于LTC6802的磷酸鐵鋰電池采集系統(tǒng)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 電壓采集和均衡部分
電壓采集部分以LTC6802為核心。LTC6802是Linear公司推出的一款完整的電池監(jiān)視IC，它內(nèi)置1個12位ADC、1個精準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)、1個高電壓輸入多工器和1個串行接口。每個LTC6802能夠在輸入共模電壓高達(dá)60 V的情況下測量多達(dá)12個串接電池的電壓，而且可把多個LTC6802器件串聯(lián)起來以監(jiān)視長串串接電池中每節(jié)電池的電壓。通過運用一個獨特的電平移位串行接口，能夠把多個器件以菊鏈?zhǔn)竭B接起來，無需使用光耦合器或光隔離器。每個電池輸入均具有一個相關(guān)聯(lián)的MOSFET開關(guān)，用于對過充電電池進(jìn)行放電。單片機(jī)可以通過SPI總線從LTC6802讀取數(shù)據(jù)，并控制相應(yīng)電池輸入的MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)閉，以實現(xiàn)電芯均衡。為了保護(hù)LTC6802電壓采集引腳，防止電壓高出最大輸入電壓，在每一個電芯采集輸入端口并聯(lián)一個6．2 V穩(wěn)壓管，并在每個電壓采集引腳前加阻容濾波電路，從而有效地濾除高頻干擾，保證電壓采集的正確性。磷酸鐵鋰動力電池組采集系統(tǒng)的采集電路如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/178987.htm
2．2 溫度采集和CAN總線通信部分
溫度采集部分采用CD4067，以電阻分壓方式將溫度量轉(zhuǎn)變成電壓量供MC9S08DZ32內(nèi)置ADC采集。CD4067是一款數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)，具有開啟電阻低、關(guān)斷漏電流小和內(nèi)部進(jìn)行地址解碼的優(yōu)點，且在全輸入范圍內(nèi)開啟電阻相對穩(wěn)定。CD4067通過4個二進(jìn)制控制引腳A、B、C、D和1個Inhibit引腳來選擇16個引腳中的一個與common引腳連通。MC9S08DZ32通過控制A、B、C、D以及Inhibit引腳電平狀態(tài)來順序采集12路NTC電阻分壓值，進(jìn)而通過軟件計算出相應(yīng)的電阻值，再通過NTC電阻阻值和溫度的對應(yīng)關(guān)系計算出溫度值。由于NTC電阻的電阻值和溫度值呈指數(shù)關(guān)系，所以在軟件設(shè)計中采用了分段線性化的方法來提高溫度采集的精度。
該部分以MC9S08DZ32為核心。MC9S08DZ32是Freescale公司的32引腳8位微處理器，芯片體積小功能強大。內(nèi)部有32 KB Flash存儲器和2 KB的EEPROM在線可編程內(nèi)存，支持8字節(jié)單頁或4字節(jié)雙頁擦除分區(qū)；執(zhí)行Flash程序的同時可進(jìn)行編程和擦除操作；支持擦除取消操作最大4 KB的隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)。此外，它還具有如下特點：24通道，12位分辨率，2．5μs轉(zhuǎn)換時間，并具有自動比較功能內(nèi)部ADC；內(nèi)部集成的CAN模塊支持CAN協(xié)議V2．O A／B；支持標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀；支持遠(yuǎn)程幀；具有5個帶有FIFO存儲機(jī)制的接收緩沖器和靈活的接收識別符過濾器；內(nèi)部SPI支持全雙工或單線雙向；雙重緩沖發(fā)射和接收；具有主從模式選擇；支持高位優(yōu)先或低位優(yōu)先的移位。
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