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《磷酸鐵鋰電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-硬件課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總體框圖充電機(jī)用電負(fù)載ARM9監(jiān)測(cè)控制器上位機(jī)電池組溫度傳感器電流傳感器USBLCDDC/DC系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由采樣控制模塊，上位機(jī)，溫度檢測(cè)模塊，電池組檢測(cè)模塊，電流檢測(cè)模塊組成。電池組具有60/120個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。1.檢測(cè)控制模塊用于磷酸鐵鋰電池?cái)?shù)據(jù)的巡檢，除進(jìn)行常規(guī)電壓、電流、溫度等監(jiān)測(cè)外，與內(nèi)阻監(jiān)測(cè)單元連接后可準(zhǔn)確在線監(jiān)測(cè)電池內(nèi)阻。完成與LCD的通信顯示，實(shí)時(shí)顯示電池?cái)?shù)據(jù)，智能分析數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)估計(jì)電池剩余容量（SOC).并通過(guò)usb上傳電池?cái)?shù)據(jù)給上位機(jī)。2.上位機(jī)主要功能為通過(guò)串行總線接收控制器上傳的電池測(cè)試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，繪制曲線等處理.3
2、.采樣通訊模塊該采樣模塊包括:電池選通模塊，共模電壓測(cè)量電路模塊，溫度檢測(cè)模塊，電流檢測(cè)模塊。其中測(cè)量模塊作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器之前的前期處理，電池選擇模塊是將電池電壓，電流，溫度模擬量分時(shí)切換進(jìn)入10路A/D采樣輸入通道。采樣通訊模塊框圖用電負(fù)載差模電壓測(cè)量電路差模電壓差模電壓溫度傳感器前級(jí)濾波放電電路電壓信號(hào)控制信號(hào)采樣控制模塊溫度信號(hào)電流信號(hào)I/O控制口10位模數(shù)轉(zhuǎn)換通道ARM9霍爾電流傳感器電流信號(hào)電流調(diào)理電路溫度調(diào)理電路溫度信號(hào)電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖串口RS-485驅(qū)動(dòng)器A/DI/O多路模擬開(kāi)關(guān)信號(hào)調(diào)理電路1采樣控制模塊采樣模塊要監(jiān)測(cè)60/120只電池的電壓、電流、溫度，
3、共有62/122個(gè)被測(cè)量信號(hào)。其主要作用是將串聯(lián)電池組中單體電池分時(shí)的切入閉合回路。方案選擇：1.采用模擬多路開(kāi)關(guān)采集mv，mA級(jí)的小信號(hào)比繼電器好，由于兩個(gè)測(cè)量端存在較高的共模電壓，所以不能采用模擬開(kāi)關(guān)選通，也不能直接測(cè)量。2.采用繼電器通道隔離程度高，串?dāng)_隔離性好。方案1模擬多路開(kāi)關(guān)32選132選14選1信號(hào)調(diào)理電路28路電壓信號(hào)1路電流信號(hào)1路溫度信號(hào)32路電壓信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換方案2繼電器2共模電壓測(cè)量電路共模電壓測(cè)量電路通過(guò)V/I和I/V變換將電池串聯(lián)的高共模電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成無(wú)共模的電壓信號(hào)。測(cè)量電路中的共模電壓測(cè)量電路包括前級(jí)放大電路、陷波濾波電路、V/I和I/V變換電路。
4、（1）系統(tǒng)電壓電流轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)目的：在V/I變換階段，實(shí)現(xiàn)0-3.3V的直流電壓信號(hào)到4-20mA電流轉(zhuǎn)換。I/V變換階段，把相應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為0-3.3伏電壓信號(hào)，然后送入ARM9采樣通道。(2)陷波濾波電路工頻干擾是電路干擾的主要來(lái)源之一，陷波器濾器可有效濾掉電路中的工頻干擾，陷波器濾波器實(shí)際是一種帶阻濾波器.方案1共模電壓共模電壓激勵(lì)源前級(jí)放電電路前級(jí)放電電路陷波濾波電路陷波濾波電路V/I變換電路V/I變換電路I/V變換電路I/V變換電路電壓信號(hào)電壓信號(hào)方案2測(cè)量串聯(lián)電池組各節(jié)電池電壓的兩種結(jié)構(gòu)是共模測(cè)量和差模測(cè)量。測(cè)量電壓最重要是共地問(wèn)題。測(cè)量方法主要有：電阻分壓，繼電
5、器切換，集散式測(cè)控系統(tǒng)。（1）電阻分壓B1B2B3B4U4B1U2U3U1電路特點(diǎn)：共模測(cè)量，測(cè)量精度低（2）繼電器切換B1B2B3B4B1U1U2U3U4電路特點(diǎn)：機(jī)械或光控，測(cè)量方便，壽命短（3）集散式測(cè)控系統(tǒng)電路特點(diǎn)：抗干擾能力較強(qiáng)B1B2B3B4B1U1U2U3U4循環(huán)選通檢測(cè)通訊線三種測(cè)量方案比較安裝檢修累計(jì)誤差安全性壽命價(jià)格電磁兼容電阻分壓復(fù)雜困難大低長(zhǎng)低一般繼電器復(fù)雜困難沒(méi)有低中等中等一般集中式簡(jiǎn)單容易沒(méi)有較高長(zhǎng)中高3電流調(diào)理電路由于電池組在充電和放電的過(guò)程中電流較大，電流值可達(dá)幾百安培，所以電流沒(méi)法通過(guò)電阻分壓和運(yùn)算放大器相結(jié)合的方法來(lái)測(cè)量。方案選擇：霍爾電流傳感
6、器來(lái)測(cè)量電池回路中充放電的電流值。作用：隔離大電流信號(hào)，滿足不同的測(cè)量范圍。4溫度調(diào)理電路DS18b20的測(cè)量范圍為一50℃至125℃,滿足設(shè)計(jì)要求。DC/DC電源變換電路電池組電壓濾波電路變壓處理穩(wěn)壓處理+5V-5V+3.3V-3.3V
