该设计基于ADI的AD7280A芯片完成。先讲讲几点电池管理系统设计心得。
AD7280A特性如下:
- 12位精度的ad转换,48节电池完成转换,仅需要7us,这是同类产品无法达到的。
- AD7280A采用电池直接供电,8-30V宽输入电压,理论精度在正负1.6mv,温度范围也很宽,足够汽车级应用。
- AD7280A拥有6路电压和6路温度采集,温度的采集通道的数目同类产品中占优势。
- 当然,在使用阶段,也发现了一些不顺畅的地方。比如SPI的通信方式,之前接触的SPI都是单独上升或者下降沿传送数据。但是这款芯片,一个clk内就要求完成收发。的确,这样大大节省了数据的传输时间,但是与之配合的单片机真的不多。我这次采用的是PIC的PIC16f876A,由于没有匹配的spi功能,最后只能模拟spi,这款芯片的速度优势就很难体现了。
电池管理系统设计概述:
电池管理系统大的方向讲,在电动汽车和混合动力汽车中必不可少,必须对电池进行检测,才能保证电池正常充放电,防止过充和过放,延长使用寿命,保证续航里程。从小方面看,电子设备,比如笔记本电脑,mp4,视频播放器等等,也存在这方面的问题。同样需要对电池进行监测,合理充放电。正是出于这种考虑,我在ADI实验室电路中选取了这款芯片进行这次的DIY。
对于电池的监控可以包括电压,温度,电流,深层的还有soc和soh。但前三个方面是重点,尤其是电池的电压,现在检查电池组的电压已经不足以保证监控精确程度和安全。而这款芯片集成的ad,spi,6路单体电压检测等功能,大大的减小了体积。以前庞杂的工作,在这款芯片上变得很简单。精度也很高。
本次设计的总体思路就是利用这款芯片对电池电压进行采集,替代之前的隔离,ad切换等复杂的工作。为电池管理系统提供可靠的前端采集,同时,也通过mosfet对电池进行放电均衡,保持电池一致性,防止危险发生。通过实时显示,报告电池状态,如果有异常情况及时LED报警。
视频演示:
印制的PCB板截图:
电池管理系统电路部分截图:
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