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低功耗锂离子电池管理系统的设计

作者:admin????来源:未知????发布时间:2020-12-30 14:00????浏览量:
低功耗锂离子电池管理体系的设计


为了满足微功耗面运用,提高安全功能,提出了超低功耗锂离子电池处理体系的规划办法。本办法挑选双向高端微电流检测电路,结合开路电压和电荷积分算法完成电量检测。挑选扣子电池替代DC/DC降压电路,降低最大功耗。该体系具有基极维护、剩余功率检测、缺点记载等功能。锂离子电池处理体系在外表表现出良好的稳定性和可靠性,作业电流均匀仅为145A。

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随着电子技术的飞速发展,仪器仪表的运用规模不断扩大,电池电源已成为重要的挑选。电池处理体系是电池安全运转的有力确保。现在的电池处理体系大多计划运用大容量电池组和较短的电池寿数。这种处理体系所服务的器件功耗高,电池周期短,处理体系自身的功耗不低,不适合在低功耗的外表运用。在气体的远程监测外表,均匀体系的电流只要几毫安,要在低温下持续作业6个月以上。为了满足本项意图运用,本文介绍了一种低温智能锂离子电池处理体系的规划办法。具有底座维护、电量测量、充电平衡、缺点记载等功能。试验标明,该体系功能完善,满足规划要求。


1.体系的整体结构


低温锂离子电池处理体系重要由基极维护电路、电量计、平衡电路和二次维护组成,如图1所示。


图1低温锂离子电池处理体系结构


依据低功耗的考虑,在规划中挑选了许多低功耗的器件,如MSP430FG439低功耗单片机作为处理器。参考电压为REF3325,功耗极低,仅3.9db;运放运用LT1495,作业电流仅1.5a;数字电位器采用AD5165,静态电流低至50nA。在间歇式运转电路中参加功率处理电路,运转电流大,降低了能耗。


低温电池组的附加电压为14.8v,由4个电池串联而成,每个电池包含8个单体电池。正常作业电压2.5v~4.2v。每个收集周期收集每组电池的电压,处理器依据电压对维护完成电路进行指令,并履行相应的维护动作。均衡电路的末端是一个单片微型计算机和一个晶体管,而不是一个专用的均衡芯片。体系记载存储装置中电压、电流、温度、电池寿数、剩余电量等反常信息的最大值。处理器供应TTL通信接口,现场计算机经过TTLRS232转化模块读取存储设备中的日志。为了避免充电过程中单片机溃散,维护失效。新增二次维护电路。若电压超过预置值,则发动二次维护电路对三端熔断器进行熔断,避免事端的产生。


2.硬件规划


2.1维护完成电路


维护履行电路是维护动作的履行机构,CH是充电操控开关,DISCH是放电操控开关。经过操控CH和DISCH能够完成相应的维护动作,如图2电路图所示。


维护电路完成


图2维护完成电路


CH和DISCH在正常运转时被设置为低电平,当M1和M2一起打开时。当放电过流或过放电产生时,DISCH设置为高电平。此时,Q2断开,经过Q3活络地放电M2栅电容的电荷,使M2瞬间闭合,维护完毕。当有充电流时,可将CH调至高电平,封闭M1。电路的MOSFET挑选IRF4310,MOSFET的导通电阻是只要7k,流能够高达140。

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