低功耗電池管理系統設計
電池管理系統是電動汽車中重要的組成部分,電池管理系統的好壞直接影響電池組的使用壽命、電動汽車的正常運行。前面分析了電池管理系統的功耗將引起電池組的能量損耗,影響電池組的有效使用,下面將針對磷酸鐵锂動力電池設計一種低功耗的電池管理系統,以減少電池的能耗,避免電池過充過放,充分利用動力電池,同時有效管理電池組,延長電池的循環使用壽命。
電池管理系統主要由單節電池檢測模塊、CAN通信模塊、觸摸屏模塊、均衡模塊、充電機等組成,如圖所示:


單節電池檢測模塊分別對每一節電池電壓、溫度進行檢測;觸摸屏模塊對電池組總電壓、總電流進行檢測,並對電池組的充電過程進行控制。低電壓電動汽車每組電池的電池數爲16節,串聯在一起,總電壓約爲48V。
觸摸屏模塊檢測電池組總電壓、總電流,並在觸摸屏模塊上把電池組總電壓、總電流、單節電池電壓、溫度等重要信息實時顯示出來。觸摸屏模塊同時通過CAN總線與充電機、均衡模塊和電機控制器進行通信,對動力電池組的充放電過程進行監測和控制,是管理系統的核心。
磷酸鐵锂動力電池组充电过程如下:开始阶段,充电机对磷酸鐵锂動力電池组进行串联充电,单节电池检测模块对单节电池电压、温度进行检测,将检测结果通过CAN通信送给触摸屏微处理器,触摸屏微处理器监测、控制串联充电过程。按照单节电池电压控制串联充电的方式充电,当串联充电结束时,触摸屏模块检测到某节或某几节电池SOC较低,需要启动均衡模块时,触摸屏发出信号,启动对应电池的均衡模块。当均衡充电模块完成对各单节电池的均衡充电后,均衡充电模块停止工作,触摸屏微处理器显示电池组充电完成。
通过磷酸鐵锂動力電池组充电实验验证,均衡充电模块能很好地对电池组中各单节电池进行均衡充电,通过电池组均衡充电装置,能使电池组中各单节电池都充满电量。
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