基于单片机的纯电动汽车蓄电池组电压采集方案设计

2014-07-20周全

黑龙江工业学院学报(综合版) 2014年6期

周全

(安徽国防科技职业学院，安徽六安 237011)

纯电动汽车蓄电池作为纯电动汽车的能源提供装置，其运行状态对纯电动汽车有着重要的影响，纯电动汽车蓄电池也称蓄电池组，由很多个单体电池组成，以磷酸铁锂电池组为例由近百个单体电池组成，其单体电池电压的检查较为繁琐，本文以单片机为核心，设计了一种蓄电池组单体电池的电压检测方案。

一硬件电路方案设计

蓄电池电压测量的困难在于磷酸铁锂电池单体电池数量较多，需对每个单体电池进行电压测量。在传统测量方法中，多采用如图1所示电压测量方法。

图1 传统电压测量电路

该方法原理较为简单，对每个单体电池采用独立的电路进行测量，结果采用多路选择开关送到MCU运算处理。在本设计中进行了改进，如图2所示。

在该方案中，只需采用一组采样电路即可，对单体电池电压的分时采集采用开关控制，开关由单片机控制的光继电器控制。由于采样的单体电池较多，一般的纯电动汽车中磷酸铁锂电池由近百个单体电池组组成，因此对每个单体电池采样需要同样多的光继电器。

本设计中以90个单体电池组成的蓄电池组为例，需要

图2 改进的电压测量电路

单片机控制90组光继电器，若每个I/O口控制一个继电器，采用AT89C52单片机需要至少用3个，若采用一个单片机的话需要扩展I/O口。在本设计中采用三八译码器74138来扩展I/O口，将单片机的每组I/O口分为高四位和低四位，每四位可控制两个译码器，则实现将I/O口增加3倍，这样使用一个单片机即可满足需要，同时为了区分采集的电池，对每个电池进行编号，利用P3.0口发送区分号码的频率信号。如图3为单片机扩展端口的连接示意图。