鋰電池管理系統的研究與實(shí)現 — 鋰電池管理系統的硬件實(shí)現

高速暫存存儲器除了配置寄存器外，還有其他8個(gè)字節組成。其中第1，2字節為溫度信息、第3，4字節為T(mén)H和TL值、第6——8字節未用，表現為全邏輯1;第9字節讀出的是前面所有8個(gè)字節的CRC碼，可用來(lái)保證通信正確。

DS18B20將轉換的溫度值以16位帶符號擴展的二進(jìn)制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1，2字節。對應的溫度計算：當符號位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉換為十進(jìn)制;當S=1時(shí)，先將補碼變換為原碼，再計算十進(jìn)制值。

工作中系統對DS18B20的操作以ROM命令和存儲器命令形式出現。其中ROM操作指令分別為：讀ROM(33H)、匹配ROM(55H)、跳過(guò)ROM(CCH)、搜索ROM(FOH)和告警搜索(ECH)

命令。暫存器指令分別為：寫(xiě)暫存存儲器(4EH)，讀暫存存儲器(BEH)、復制暫存存儲器(48H)、溫度轉換(44H)和讀電源供電方式(B4H)。

3.3.3.2溫度檢測電路設計及工作原理

溫度檢測系統，采用直接電源供電方式。當DS18B20處于寫(xiě)存儲器操作和溫度A/D變換操作時(shí)，總線(xiàn)上必須有強的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10μs.由于單線(xiàn)制只有一根線(xiàn)，因此發(fā)送接收口必須是三態(tài)的。同時(shí)由于讀寫(xiě)在操作上是分開(kāi)的故不存在信號競爭問(wèn)題。

在系統安裝及工作之前，應將主機逐個(gè)與DS18B20掛接，讀出其序列號。其工作過(guò)程為：主機發(fā)一個(gè)脈沖，待“0”電平大于480μs后，復位DS18B20，待DS18B20所發(fā)響應脈沖由主機接收后，主機再發(fā)讀ROM命令代碼33H(低位在前)，然后發(fā)一個(gè)脈沖(15μs)并接著(zhù)讀取DS18B20序列號的一位。用同樣方法讀取序列號的56位。對于系統的DS18B20操作的總體流程圖，它分三步完成：1.系統通過(guò)反復操作，搜索DS18B20序列號;2.啟動(dòng)所有在線(xiàn)DS18B20做溫度A/D變換;3.讀出在線(xiàn)DS18B20變換后的溫度數據。主機啟動(dòng)溫度變換并讀取溫度值;主機寫(xiě)入存儲器數據。當有更多的檢測點(diǎn)需要測溫時(shí)，利用ATMEGABL的其它口進(jìn)行擴展。具體電路圖如下：

3.4充電控制模塊設計

常規充電法是按預充、恒流、定壓三階段進(jìn)行，時(shí)序圖如圖3-6所示：

為提高充電效率，本電池管理系統的預充和定壓充電階段采用間歇式充電法，如圖3-7所示：

對裝有電池管理系統的鋰離子電池組充電時(shí)，必須外接與之匹配的恒壓限流型的電源括配器。其恒壓值U為

U=4.2*N+損耗電壓

式中：N為電池節數。

限流值為該動(dòng)力鋰電池的常規充電電流0.3C(C為電池容量)，在實(shí)行充電前必須先進(jìn)行系統的初始化，然后才按預充、恒