1、电动汽车电池管理系统适合什么单片机
基于单片机的动力电池管理系统的硬件设计时间：2010-05-04 11:10:19 来源：电子技术应用 作者：李练兵 梁 浩 刘炳山 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统[1]。1 电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。1.1 MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8 MHz内部总线频率；(2)16 KB的内置Flash存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1 MHz～8 MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。1.2 检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。1.2.1 电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28 V～42 V。采用3.9 M?赘和300 k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2 V～3 V，所对应的AD转换结果为409和614。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。 如图1所示，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。 以上6节电池可以用2个三通道开关切换阵列来实现。MAX309为1片4选1、双通道的多路开关，通过选址实现通道的选择。开关S5、S6、S7负责将电池的正极连接至飞电容的正极。开关S2、S3、S4负责将电池负极连接至飞电容的负极。三通道开关切换阵列结构与四通道开关切换阵列类似，只是通道数少1路。工作时，单片机发出通道选址信号，让其中1路电池的正负极与电容连接，对电容进行充电，然后断开通道开关，接通跟随放大器的开关，单片机对电容的电压进行快速检测，由此完成了对1节电池的电压检测。若发现检测电压小于2.8 V，则可推断出电池可能发生短路、过放或保护系统到电池的检测线断路，单片机将马上发出信号切断主回路MOS管。重复上述过程，单片机即完成对本模块所管理的电池的检测。1.2.2 电流采样电路 电流采样时，电池管理系统中的参数是电池过流保护的重要依据。本系统中电流采样电路如图2所示。当电池放电时，用康铜丝对电流信号进行检测，将检测到的电压信号经过差模放大器的放大，变为0～5 V的电压信号送至单片机。如果放电的电流过大，单片机检测到的电压信号比较大，就会驱动三极管动作，改变MOS管栅极电压，关断放电的回路。比如，对于36 V的锰酸锂电池来说，设定其保护电流是60 A。康铜丝的电阻是5 mΩ左右。当电流达到60 A时，康铜丝的电压达300 mV左右。为提高精度，将电压通过放大器放大10倍送至单片机检测。1.2.3 温度检测 电池组在充、放电过程中，一部分能量以热量形式被释放出来， 这部分热量不及时排除会引起电池组过热。如果单个镍氢电池温度超过55℃，电池特性就会变质，电池组充、放电平衡就会被打破，继而导致电池组永久性损坏或爆炸。为防止以上情况发生，需要对电池组温度进行实时监测并进行散热处理。采用热敏电阻作为温度传感器进行温度采样。热敏电阻是一种热敏性半导体电阻器，其电阻值随着温度的升高而下降。电阻温度特性可以近似地用下式来表示：1.3 均衡模块 电池组常用的均衡方法有分流法、飞速电容均衡充电法、电感能量传递方法等。在本系统中，需要较多的I/O口驱动开关管，而单片机的I/O口有限，所以采取整充转单充的充电均衡方法。原理图如图3所示。Q4是控制电池组整充的开关，Q2、Q3、Q5是控制单节电池充电的开关。以10节锰酸锂电池组为例，变压器主线圈两端电压为42 V，副线圈电压为电池的额定电压4.2 V。刚开始Q4导通，Q2、Q3、Q5截止，单节电池的电压不断升高，当检测到某一节电池的电压达到额定电压4.2 V以后，电压检测芯片发出驱动信号，关闭Q4，打开Q2、Q3、Q5，整个系统进入单充阶段，未充满的电池继续充电，以达到额定电压的电池保持额定电压不变。经测试，电压差值不会超过50 mV。 2 SOC电量检测 在锂离子电池管理系统中，常用的SOC计算方法有开路电压法、库伦计算法、阻抗测量法、综合查表法[3]。 (1)开路电压法是最简单的测量方法，主要根据电池开路电压的大小判断SOC的大小。由电池的工作特性可知，电池的开路电压与电池的剩余容量存在着一定的对应关系。 (2)库仑计算法是通过测量电池的充电和放电电流，将电流值与时间值的乘积进行积分后计算得到电池充进的电量和放出的电量，并以此来估计SOC的值。 (3)阻抗测量法是利用电池的内阻和荷电状态SOC之间一定的线性关系，通过测出电池的电压、电流参数计算出电池的内阻，从而得到SOC的估计值。 (4)综合查表法中电池的剩余容量SOC与电池的电压、电流、温度等参数是密切相关的。通过设置一个相关表，输入电压、电流、温度等参数就可以查询得到电池的剩余容量值。 在本设计中，从电路的集成度、成本、所选MCU的性能方面考虑，采用了软件编程的方法。综合几种方法，采用库伦计算法比较合适。 (1)用C表示锂电池组从42 V降到32 V时放出的总的电量。 (2)用η表示电流i经过时间t后，放出的电量与C的比值。 其中CRM为剩余电量。令ΔCi=i×Δt，表示?驻t时间内电池组以i放电的放电量；或者是以i充电的充电量，剩余电量实际上是对ΔCi的计算以及累加。设定合适的采样时间Δt，测定当前的电流值，然后计算乘积，得到Δt时间内剩余容量CRM的变化量，从而不断更新CRM的值，即可实现SOC电量的检测。3 试验结果 通过电池管理系统对锰酸锂电池组进行充放电测试。图4(a)为锂电池组放电测试图，放电电流为8 A，当电池组电压降至32 V时，放电MOS管关断。图4(b)为充电的测试图。充电结束4小时后，均衡完成。 本文的电池管理系统以M68HC08GZ16为核心，实现了对电池组单体电压、电流、温度信号的采集。充电电量平衡以后，单体电池的电压差值不超过50 mV。整体系统运行性能良好，能够满足电动车动力电池组应用需要。
2、电动汽车维护时,需要对电驱动系统进行哪些检查?
电动车除了动力驱动方式与汽油车不同外，保养上是否也要与时俱进？今天我们就来聊聊电动车的保养注意事项。
保养有啥不一样
虽然电动汽车和传统汽车驱动方式有些差别，但依然要进行日常的保养维护。两者保养最大的区别就是，传统汽车主要针对的是发动机系统的保养，需要定期更换机油机滤等；而电动汽车主要是针对电池组和电动机进行日常的养护。
纯电动车的电池组与电机代替了传统汽车的发动机来驱动汽车行驶，变速箱与传统汽车的变速箱略有不同，但底盘和电器部分与普通汽车基本一致。为了确保车辆保养的最好的状态，纯电动汽车需要像传统汽车那样定期养护，比如每年或2万公里更换变速箱油和空调滤芯；每两年或4万公里更换防冻液和刹车油；每次保养检查底盘、灯光、轮胎等常规部位。
由于电动汽车是靠电机驱动，所以电动汽车不需要机油、三滤、皮带等常规保养，只需要对驱动电池组和电机进行一些常规的检查，并保持其清洁即可，由此可见电动汽车的保养确实比传统汽车省事不少。
保养流程需了解
电动汽车保养大概包括哪些项目呢？
通常情况下，保养项目分别为制动系统、空调系统、充电系统、底盘部分检查、车身部分检查、动力电池系统检查、冷却系统检查、转向系统检查、附加项目等9个大项目，共计近50项小项。
首先，在新能源汽车保养过程中，高压线束检测的重要性不言而喻。
这个环节主要是检查高压线束的导电性和绝缘性。像传统汽车的燃油系统一样,高压线束的好坏直接决定着这台车能不能开和安全与否的问题。检测的仪器是万用表，检测过程是将连接动力电池的线束与电源控制器分离，然后用探针逐个测试，如在规定数值内则判定为合格。值得注意的是，大多数汽车厂家对高压线束保修时间为5年。
其次，电池组检测也极为重要。大家在购买电动汽车时，都会关心电池的寿命，国内汽车厂商的电动汽车，多采用磷酸铁锂电池，它比普通手机中使用的锂离子电池寿命更长、充放电更快、安全性更高。通常，磷酸铁锂电池可满充满放电2000次以上，按照一年充200次计算，电池可以有将近10年的使用寿命。
动力电池检测则是通过一台检测电脑和数据连接器实现的，检测过程需要拆下新能源汽车的仪表盘下挡板。链接电脑后，就可以使用电池检测软件轻松看到各类电池信息，包括电池成组的情况、电池电压、电量、电池温度、CAN总线通讯状态等。一旦有个别电池单体出现问题，就会影响整个动力电池的工作状态。
一次保养的时间大概在45分钟左右。随着使用的时间，由于功能性组件的性能磨损、老化、腐蚀等原因，可能致使行车安全性能逐渐降低，定期按照规定进行保养，才能保障新能源汽车的安全行驶。
3、在对送来修的新能源电动汽车 进行高压系统 操作之前 ,需要做哪些检查？
你好，非常高兴回答你的问题，在对高压系统进行操作之前首先。要断掉低压电池的负极等待十分钟。如果说有维修开关的车型，要断开，维修开关等待五分钟以上。那么同时在操作之前也要带上绝缘手套以及绝缘防护靴。同时要用。绝缘绝缘表检测高压线束还有带电的情况防止漏电，谢谢。
4、电动汽车电机驱动系统的效率MAP图要测试多少个点？
o
5、电动汽车动力系统的检查有什么需要注意的？
电动车的动力系统的检查，坦诚地讲，我们自己能做的事情非常少，所以，建议大家按照厂家的指导建议进行检查。最关键的是时刻去看一看，多观察，如果说中间有一些异常出现的话，可以到4s店做一些现场的检测。
6、对于纯电动汽车或者混合动力汽车动力电池组模充放电测试系统的厂家有哪些？
目前比较靠谱的都是国外的，主要有美国必测、AVL、迪卡龙、阿宾等。国产的也有一部分，主要是一些高等院校搞出来的，据说很牛叉
7、电动汽车老出现高电压并报警是什么原因？
刹车灯踏板后面有个开关，叫刹车灯或驻车灯开关， 电脑通过这个开关知道你是否踩了刹车， 开关信号不良是因为开关本身故障或者线路问题
8、电动车动力电池测试系统是用来做什么的？
电动车动力电池测试系统专门用于科电电动车电池或科电混合电动车电池的研究测试，系统提供了可编程电源和电子负载可用于自动充放电测试以及模拟仿真测试，也可以作为模拟电源用于电池的BMS和充电机以及电动汽车用电机、驱动系统的性能及耐久检测。
9、纯电动汽车电气电控系统维护有哪些项目？
电动车除了动力驱动方式与汽油车不同外，保养上是否也要与时俱进？今天我们就来聊聊电动车的保养注意事项。
保养有啥不一样
虽然电动汽车和传统汽车驱动方式有些差别，但依然要进行日常的保养维护。两者保养最大的区别就是，传统汽车主要针对的是发动机系统的保养，需要定期更换机油机滤等；而电动汽车主要是针对电池组和电动机进行日常的养护。
纯电动车的电池组与电机代替了传统汽车的发动机来驱动汽车行驶，变速箱与传统汽车的变速箱略有不同，但底盘和电器部分与普通汽车基本一致。为了确保车辆保养的最好的状态，纯电动汽车需要像传统汽车那样定期养护，比如每年或2万公里更换变速箱油和空调滤芯；每两年或4万公里更换防冻液和刹车油；每次保养检查底盘、灯光、轮胎等常规部位。
由于电动汽车是靠电机驱动，所以电动汽车不需要机油、三滤、皮带等常规保养，只需要对驱动电池组和电机进行一些常规的检查，并保持其清洁即可，由此可见电动汽车的保养确实比传统汽车省事不少。
保养流程需了解
电动汽车保养大概包括哪些项目呢？
通常情况下，保养项目分别为制动系统、空调系统、充电系统、底盘部分检查、车身部分检查、动力电池系统检查、冷却系统检查、转向系统检查、附加项目等9个大项目，共计近50项小项。
首先，在新能源汽车保养过程中，高压线束检测的重要性不言而喻。
这个环节主要是检查高压线束的导电性和绝缘性。像传统汽车的燃油系统一样,高压线束的好坏直接决定着这台车能不能开和安全与否的问题。检测的仪器是万用表，检测过程是将连接动力电池的线束与电源控制器分离，然后用探针逐个测试，如在规定数值内则判定为合格。值得注意的是，大多数汽车厂家对高压线束保修时间为5年。
其次，电池组检测也极为重要。大家在购买电动汽车时，都会关心电池的寿命，国内汽车厂商的电动汽车，多采用磷酸铁锂电池，它比普通手机中使用的锂离子电池寿命更长、充放电更快、安全性更高。通常，磷酸铁锂电池可满充满放电2000次以上，按照一年充200次计算，电池可以有将近10年的使用寿命。
动力电池检测则是通过一台检测电脑和数据连接器实现的，检测过程需要拆下新能源汽车的仪表盘下挡板。链接电脑后，就可以使用电池检测软件轻松看到各类电池信息，包括电池成组的情况、电池电压、电量、电池温度、CAN总线通讯状态等。一旦有个别电池单体出现问题，就会影响整个动力电池的工作状态。
一次保养的时间大概在45分钟左右。随着使用的时间，由于功能性组件的性能磨损、老化、腐蚀等原因，可能致使行车安全性能逐渐降低，定期按照规定进行保养，才能保障新能源汽车的安全行驶。
希望采纳，谢谢。