基于ATmega8的電動(dòng)車蓄電池智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　引言

　　電動(dòng)汽車的無(低)污染優(yōu)點(diǎn),使其成為當(dāng)代汽車發(fā)展的主要方向。電動(dòng)汽車的發(fā)展需要解決兩大難題，即能量存儲(chǔ)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。由于短期內(nèi)動(dòng)力電池儲(chǔ)能不足的問題難以解決，使能量管理技術(shù)成為電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)充電技術(shù)中，常用的恒壓充電、恒壓限流充電、恒流充電等模式，都是由人工控制充電過程,大多存在著嚴(yán)重的過充電現(xiàn)象。充電質(zhì)量的好壞，直接影響蓄電池的使用壽命。而新型蓄電池智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是為了在線檢測(cè)動(dòng)力電池狀態(tài)，提高充電質(zhì)量和效率，使操作人員只擔(dān)任輔助性工作。

　　管理系統(tǒng)的組成及硬件設(shè)計(jì)

　　本文設(shè)計(jì)的智能化管理系統(tǒng)是一種分布式、模塊化的車載電池監(jiān)控系統(tǒng)，它主要由主控模塊、可控充電系統(tǒng)模塊、電壓采集子模塊、溫度采集子模塊、電流測(cè)量子模塊及顯示模塊構(gòu)成，通過LIN總線實(shí)現(xiàn)相互通信。該管理系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

　　圖1系統(tǒng)原理框圖

　　LIN總線通信電路

　　LIN總線的通信簡(jiǎn)單，方便，使智能電源管理系統(tǒng)與汽車的各系統(tǒng)之間既相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立，從而克服了目前電池管理的漏洞，能使汽車和汽車蓄電池的安全性和可控性得到大大的提高。圖2為其具體電路，本設(shè)計(jì)中各個(gè)模塊均包含該電路，以此實(shí)現(xiàn)信息共享和傳輸，本設(shè)計(jì)中實(shí)際通信波特率為1200bps。其中，pc817起到隔離作用，max1487保證收發(fā)信號(hào)在時(shí)間上錯(cuò)開。

　　圖2 LIN總線通信電路圖

　　電壓檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

　　對(duì)多個(gè)蓄電池串聯(lián)的電壓測(cè)量方法主要有變阻分壓，繼電器開關(guān)切換，分布式電壓測(cè)量3種方案。本設(shè)計(jì)的檢測(cè)對(duì)象是4組并聯(lián)、每組為40節(jié)串聯(lián)的末端電壓為48V的電池組，其單節(jié)電池標(biāo)稱電壓為1.2V，主要用來檢測(cè)電池狀態(tài)，避免其中的單節(jié)壞電池影響使用，要求的精確度不是很高。所以，每個(gè)測(cè)壓模塊測(cè)量一組電池，即以每8節(jié)電池為一單元進(jìn)行測(cè)量。考慮到工藝及成本，測(cè)壓電路采用變阻分壓與繼電器開關(guān)相結(jié)合的電路結(jié)構(gòu)。

　　圖3電壓測(cè)量電路圖

　　如圖3所示，U1~U5為分壓后電平，分別連接在單片機(jī)帶A/D轉(zhuǎn)換功能的PC0-PC4口，完成電壓采樣。在進(jìn)行可調(diào)電阻R1和固定電阻R2的參數(shù)選擇時(shí)，其分壓應(yīng)保證Ui≤5V，即對(duì)第i路采樣， 其中，Umax為單元電池組的最大電壓。 本設(shè)計(jì)采用繼電器開關(guān)，用以檢測(cè)模塊不工作時(shí)是否徹底與電池組斷開，避免電池小電流放電;采用可調(diào)電阻，在A/D轉(zhuǎn)換后的程序處理中可以采用統(tǒng)一的變量設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化程序，方便實(shí)際調(diào)試。