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基于LTC6802的磷酸铁锂电池采集系统

作者:时间:2011-06-22来源:网络收藏

2 硬件设计
2.1 电压和均衡部分
电压部分以为核心。是Linear公司推出的一款完整的电池监视IC,它内置1个12位ADC、1个精准电压基准、1个高电压输入多工器和1个串行接口。每个能够在输入共模电压高达60 V的情况下测量多达12个串接电池的电压,而且可把多个LTC6802器件串联起来以监视长串串接电池中每节电池的电压。通过运用一个独特的电平移位串行接口,能够把多个器件以菊链式连接起来,无需使用光耦合器或光隔离器。每个电池输入均具有一个相关联的MOSFET开关,用于对过充电电池进行放电。单片机可以通过SPI总线从LTC6802读取数据,并控制相应电池输入的MOSFET的导通和关闭,以实现电芯均衡。为了保护LTC6802电压引脚,防止电压高出最大输入电压,在每一个电芯采集输入端口并联一个6.2 V稳压管,并在每个电压采集引脚前加阻容滤波电路,从而有效地滤除高频干扰,保证电压采集的正确性。铁锂动力电池组采集的采集电路如图2所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178987.htm

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2.2 温度采集和CAN总线通信部分
温度采集部分采用CD4067,以电阻分压方式将温度量转变成电压量供MC9S08DZ32内置ADC采集。CD4067是一款数字控制的多路模拟开关,具有开启电阻低、关断漏电流小和内部进行地址解码的优点,且在全输入范围内开启电阻相对稳定。CD4067通过4个二进制控制引脚A、B、C、D和1个Inhibit引脚来选择16个引脚中的一个与common引脚连通。MC9S08DZ32通过控制A、B、C、D以及Inhibit引脚电平状态来顺序采集12路NTC电阻分压值,进而通过软件计算出相应的电阻值,再通过NTC电阻阻值和温度的对应关系计算出温度值。由于NTC电阻的电阻值和温度值呈指数关系,所以在软件设计中采用了分段线性化的方法来提高温度采集的精度。
该部分以MC9S08DZ32为核心。MC9S08DZ32是Freescale公司的32引脚8位微处理器,芯片体积小功能强大。内部有32 KB Flash存储器和2 KB的EEPROM在线可编程内存,支持8字节单页或4字节双页擦除分区;执行Flash程序的同时可进行编程和擦除操作;支持擦除取消操作最大4 KB的随机存取内存(RAM)。此外,它还具有如下特点:24通道,12位分辨率,2.5μs转换时间,并具有自动比较功能内部ADC;内部集成的CAN模块支持CAN协议V2.O A/B;支持标准和扩展数据帧;支持远程帧;具有5个带有FIFO存储机制的接收缓冲器和灵活的接收识别符过滤器;内部SPI支持全双工或单线双向;双重缓冲发射和接收;具有主从模式选择;支持高位优先或低位优先的移位。



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