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          基于C8051F單片機的鎳氫電池組管理系統

          作者: 時間:2015-03-06 來源:網絡 收藏

            3鎳氫電池管理系統軟件設計

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/270580.htm

            軟件設計考慮到采集單節(jié)電池電壓、實時電流、電池溫度、記錄充電時間以及電壓變化量等參數,綜合判斷當前電池狀態(tài),控制電池充放電啟動和結束,并實時檢測是否有單節(jié)電池異常、短路、溫度異常、放電大電流、充電大電流等多種異常情況,對外輸出電池基本狀態(tài)信息和報警信號。軟件按功能可分為控制模塊、計時模塊以及電壓檢測、電流檢測、溫度檢測模塊等幾部分。

            管理系統工作時,CPU首先判斷是否外接負載(放電)或外接電源(充電)。當檢測到外接負載時,系統打開放電場效應管,鎳氫電池對外放電。在放電過程中,CPU不斷檢測放電電流和單節(jié)電池電壓,當監(jiān)測到過高的放電電流或負載短路時,CPU立即關斷放電回路,并持續(xù)對外報警;當監(jiān)測到單節(jié)電池電壓低于額定門限(1.0 V)時,CPU立即關斷放電回路。

            當管理系統檢測到外接電源時,系統進入充電狀態(tài)。CPU輸出波形控制充電場效應管,并不斷檢測充電電流,實時進行閉環(huán)調節(jié),實現充電恒流控制目的。在放電過程中,CPU不斷檢測充電電流和單節(jié)電池電壓,當監(jiān)測到過高的充電電流或負載短路時,CPU立即關斷充電回路,并持續(xù)對外報警;當監(jiān)測到單節(jié)電池電壓高于額定門限(1.5 V)時,CPU立即關斷充電回路。

            系統軟件的核心部分為AD數據處理和閉環(huán)控制兩個模塊。下面給出這兩部分的相應程序,編譯環(huán)境為Silicon Laboratories IDE.

            AD數據處理模塊程序代碼,以充電電流數據濾波處理為例:

            

           

            4結論

            設計了一款基于的鎳氫電池管理系統,支持最高20節(jié)鎳氫電池串聯電池組,能夠實時檢測每一只單體電池電壓,充放電電流等參數。通過簡化外部采樣電路,使用高精度ADC和CPU內部參考電平,通過優(yōu)化軟件參數和濾波算法,在實際工程應用中達到了0.01 V的采樣精度,誤差≤1 mV.建立了電池組管理系統電路的設計模型,在實際應用中,根據電池的不同類型和使用工況條件仍需要進一步完善和研究。

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          關鍵詞: C8051F PWM

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