鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年02月12日
LTC6803在鎳氫電池儲(chǔ)能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前,國(guó)內(nèi)外的電池管理系統(tǒng)方而研究更多集中于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)作為電池儲(chǔ)能電站的關(guān)鍵部分,我國(guó)大多電池公司在此方面的技術(shù)研發(fā)也是剛剛起步。文獻(xiàn)中提出了一種適用于大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)的鋰離子電池管理系統(tǒng),從分層管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和管理角度進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。其它主要國(guó)家(如美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家)在儲(chǔ)能這一關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了研發(fā)布局,相關(guān)技術(shù)研發(fā)和示范活動(dòng)進(jìn)展迅速。
本工作從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性角度考慮,儲(chǔ)能電池選用了退役后的電動(dòng)公交車(chē)鎳氫動(dòng)力電池系統(tǒng)的部分電池,設(shè)計(jì)了儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)。由LTC6803進(jìn)行整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓、溫度信息的采集以及電池組均衡功能的控制。
1、儲(chǔ)能系統(tǒng)架構(gòu)
本工作設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能系統(tǒng)電池管理側(cè)架構(gòu)如圖1所示,從功能上可分為采集、控制和處理及外設(shè)3個(gè)基本單元。其中單片機(jī)系統(tǒng)選用了Freescale16位MC9S12XEG128作為微控制器,采集單元包括電池組電壓采樣、溫度采樣;電流控制單元包括電池組均衡控制和繼電器控制;處理及外設(shè)單元主要負(fù)責(zé)單片機(jī)信號(hào)處理及通訊外設(shè)等其它模塊的控制。
LTC6803以其高采樣精度、布線簡(jiǎn)單等優(yōu)越性在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域廣泛使用,因此選用電源管理專用芯片LTC6803作為電池組電,H≤和溫度的采樣前端,它集成了12路電壓采樣和2路溫度采樣,同時(shí)具備可控的電池均衡開(kāi)關(guān),在必要時(shí)均衡電池以保持電池的一致性。
2、電源管理芯片LTC6803硬件電路設(shè)計(jì)
2.1、LTC6803基本原理圖與簡(jiǎn)介
本設(shè)計(jì)中,圖2中C0連接電池組的負(fù)端,C1~C12為電壓采集端口,S1~S12為均衡用開(kāi)關(guān);GpIO。和VTEMp。引腳連接溫度采集模塊。需要注意的是,LTC6803的供電完全由電池組提供,不需控制板配置供電電路,如果連接至隔離式電源時(shí),可簡(jiǎn)單通過(guò)斷開(kāi)引腳V關(guān)斷LTC6803。
2.2、通信設(shè)計(jì)
LTC6803具有一個(gè)SpI總線兼容型串行端口,單片機(jī)可以通過(guò)該總線與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并且單片機(jī)通過(guò)配置LTC6803內(nèi)部相應(yīng)寄存器實(shí)時(shí)對(duì)電池組的電壓、溫度信息進(jìn)行采集以及電池均衡電路的控制。圖1中,SpI信號(hào)隔離電路采用具有4路高速通道的隔離芯片ADuM3150,保證SpI信號(hào)的傳輸穩(wěn)定。
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