锂电池SOC估计试验台硬件方案.docx

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1、锂离子动力电池SOC估量试验台硬件方案设计目标设计本试验台的的目标是实现实时的动力电池剩余电量状态猜测，猜测的依据动力电池的工作电压、工作电流及工作温度，通过微处理器对其进行分析处理，从而得到对应的状态值。锂离子动力电池组传感器中央处理模块传输模块上位机PC图1硬件系统框图为达到精确估量锂电池SOC功能的需要，拟将系统做以下设计，将整体分为以下三个模块：数据采集模块、数据中心处理模块以及数据传输模块，系统设计的硬件框图如图1所示。下面分别从锂离子动力电池组、数据采集模块、数据中心处理模块以及数据传输模块来具体阐述设计方案。1.锂离子动力电池组由于本项目讨论方向是电动汽车的锂离子动力电池组的SO

2、C估量，所以我们在锂电池组的选择上应尽量符合电动车对动力电池的要求，比如很大的容量、合适的电压等，但又由于本试验台的设计目的是在试验室内有效地实践锂电池SOC估量方法，不必追求实际工况下的电池要求，所以在锂电池组的选择上我们按以下范围内选定。电池容量：1040Ah电池电压：1248V本设计拟选用国内有实力的动力锂电池组厂家的产品，例如中信国安盟、河南环宇、山木电池、赛恩斯能、山东润峰、浙江兴海、合肥国轩、特茂荣等公司，其动力锂电池产品已经比较成熟，广泛应用于国内的电动汽车领域。产品举例：hJ Wki5o8 8S &0.S 影 8 33 8 08 00 OaX8 SAISS5S55588JSa5

3、85858859558S52S?7W5TTdirbioam VMO vODO CBr T4Pm*T4CP*Fj T3PWUTXKXFJ pu 3 MIMoca C mRA10PM DK C T1WATtCMQPTMS320LF2407PGE|11 ! H Mi! I I i h !图3. 1 TMS320LF2407的引脚图基于TMS320LF2407DSP的CPU适用于电池管理系统主要在以下 几个方面：D节能。当设施由二次电源作为电源的时候，节能问题则变得 更加突出和重要。本设计使用的DSP由3. 3V电源供电，减小了掌握 器的消耗。2)40个可单独编程或复用的输入输出引脚。可用于外部系统掌

4、握及其他外设电路的掌握。3）带有丰富的通信接口，可以与外设进行通信。包括SPI、SCI、CAN等等。4）较高的性价比优势，是选择2407的另一个重要缘由。4.数据传输模块DSP在处理完由从电池组采集来的电压、电流、温度信号后，将计算后得到的SOC值传送给上位机，上位机在接手到传送来的信号之后，对此信号作出肯定的处理，由此来给蓄电池充电器的充放电规律电平值。由于CAN总线的抗干扰力量强，传输的距离远，速度快，因此在汽车的能量管理系统中，常用它来进行通信。这部分属于现场总线的一个最小系统节电，系统设计应在保证系统牢靠工作和满意系统功能的条件下，具有通用性、有用性和可扩充性等特点。CAN总线的优点：

5、1）具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰力量强、成本低等优点；2）采纳双线串行通信方式，检错力量强，可在高噪声干扰环境中工作；3）具有优先权和仲裁功能，多个掌握模块通过CAN掌握器挂到CAN-bus上，形成多主机局部网络；4）可依据报文的ID打算接收或屏蔽该报文；5）牢靠的错误处理和检错机制；6）发送的信息遭到破坏后，可自动重发；7）节点在错误严峻的状况下具有自动退出总线的功能；8）报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。TMS320LF2407本身集成了CAN总线模块，其实一个16位外设的完整CAN掌握器，并且完全支持CAN2.O合同，所以不需要特地的CAN掌握器

6、，DSP本身不具有CAN收发器，需要外接CAN收发器SN65HEVD230完成CAN通信系统的配置。SN65HVD230可用于较高干扰环境下。该器件在不同的速率下均有良好的收发力量，其主要特点如下： 完全兼容ISOl1898标准； 高输入阻抗，允许120个节点； 低电流等待模式，典型电流为370A; 信号传输速率最高可达IMb/s； 具有热爱护，开路失效爱护功能； 具有抗瞬间干扰，爱护总线的功能； 斜率掌握，降低射频干扰（RFI）； 差分接收器，具有抗宽范围的共模干扰、电磁干扰（EMl）力量。5.试验台硬件结构图上位机PCA/D接板温度传超器电外传!S3I控制器电压传器电流传感器TMS32OLF24O7Is号同理板