基于LTC6802的磷酸鐵鋰電池采集系統
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
2 系統硬件設計
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視IC，它內置1個(gè)12位ADC、1個(gè)精準電壓基準、1個(gè)高電壓輸入多工器和1個(gè)串行接口。每個(gè)LTC6802能夠在輸入共模電壓高達60 V的情況下測量多達12個(gè)串接電池的電壓，而且可把多個(gè)LTC6802器件串聯(lián)起來(lái)以監視長(cháng)串串接電池中每節電池的電壓。通過(guò)運用一個(gè)獨特的電平移位串行接口，能夠把多個(gè)器件以菊鏈式連接起來(lái)，無(wú)需使用光耦合器或光隔離器。每個(gè)電池輸入均具有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的MOSFET開(kāi)關(guān)，用于對過(guò)充電電池進(jìn)行放電。單片機可以通過(guò)SPI總線(xiàn)從LTC6802讀取數據，并控制相應電池輸入的MOSFET的導通和關(guān)閉，以實(shí)現電芯均衡。為了保護LTC6802電壓采集引腳，防止電壓高出最大輸入電壓，在每一個(gè)電芯采集輸入端口并聯(lián)一個(gè)6．2 V穩壓管，并在每個(gè)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(dòng)力電池組采集系統的采集電路如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178987.htm
2．2 溫度采集和CAN總線(xiàn)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變成電壓量供MC9S08DZ32內置ADC采集。CD4067是一款數字控制的多路模擬開(kāi)關(guān)，具有開(kāi)啟電阻低、關(guān)斷漏電流小和內部進(jìn)行地址解碼的優(yōu)點(diǎn)，且在全輸入范圍內開(kāi)啟電阻相對穩定。CD4067通過(guò)4個(gè)二進(jìn)制控制引腳A、B、C、D和1個(gè)Inhibit引腳來(lái)選擇16個(gè)引腳中的一個(gè)與common引腳連通。MC9S08DZ32通過(guò)控制A、B、C、D以及Inhibit引腳電平狀態(tài)來(lái)順序采集12路NTC電阻分壓值，進(jìn)而通過(guò)軟件計算出相應的電阻值，再通過(guò)NTC電阻阻值和溫度的對應關(guān)系計算出溫度值。由于NTC電阻的電阻值和溫度值呈指數關(guān)系，所以在軟件設計中采用了分段線(xiàn)性化的方法來(lái)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。內部有32 KB Flash存儲器和2 KB的EEPROM在線(xiàn)可編程內存，支持8字節單頁(yè)或4字節雙頁(yè)擦除分區；執行Flash程序的同時(shí)可進(jìn)行編程和擦除操作；支持擦除取消操作最大4 KB的隨機存取內存(RAM)。此外，它還具有如下特點(diǎn)：24通道，12位分辨率，2．5μs轉換時(shí)間，并具有自動(dòng)比較功能內部ADC；內部集成的CAN模塊支持CAN協(xié)議V2．O A／B；支持標準和擴展數據幀；支持遠程幀；具有5個(gè)帶有FIFO存儲機制的接收緩沖器和靈活的接收識別符過(guò)濾器；內部SPI支持全雙工或單線(xiàn)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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