溫度監測 - 基于OZ8940的電動汽車鋰電池管理系統設計
2012年07月23日 14:27 來源:通信電源技術 作者:秩名 我要評論(0)
2.3 溫度監測
OZ8940內部集成了一個溫度傳感器。片內溫度每升高1℃,內部溫度傳感器輸出電壓增加2.0976mV.內部溫度傳感器輸出的電壓量會有一定的偏差,這個偏差量可以通過片內EEPROM 中INTREF11~INTREF0位在軟件上進行補償。
此外,通過使用OZ8940的GPIO1和GPIO2兩個端口可以采集片外溫度信息。如圖3所示,RT1和RT2是負溫度系數的熱敏電阻,即隨著溫度的升高,其阻值會降低。GPIO0端口提供3.3 V的電壓,GPIO1和GPIO2 分別獲得兩路電壓值。端口GPIO1 和GPIO1采樣電壓輸入大小分別如式(1)和(2)。
UT1和UT2經過片內的一個多路選擇器送至內部精度為12位的ADC進行轉換。
圖3 溫度采集
2.4 均衡電路
電池組在充電過程或者空閑狀態時,當滿足單體電池電壓高于在片內EEPROM 預先設置好的門限值,且單體電池電壓互差(最高電池電壓與最低電池電壓之差)大于預先設置的門限值(精度可以設置為9.76mV~39 mV),則三極管T導通,均衡電路[2]開始工作。三極管T和電阻RB為單體電池提供了一個放電回路,使得電池的工作狀態保持了良好的一致性,延長了電池組的使用壽命。值得注意的是,在均衡期間,當系統發生過電壓、過溫度或者過電流等保護事件時,均衡電路停止工作,這是由OZ8940內部結構所決定的。
均衡電路原理圖如圖4所示。
圖4 均衡電路原理圖
2.5 保護措施
2.5.1 過電流保護
OZ8940內部集成了一個過電流監測器,它可以監測充放電電流的大小。預先在片內EEPROM 設定了過電流門限值,如果電流高于門限值,則系統在經過一定的時間延遲后自動切斷充放電回路。OZ8940在休眠模式下,OZ8940的電流保護失效。實驗中采用霍爾電流傳感器監測電流大小。
2.5.2 過電壓和低電壓保護
OZ8940片內集成了一個過電壓和低電壓監測器。采集到的電池電壓信息與EEPROM 中設置的電壓門限值相比較,在充電過程中如果超出了高電壓門限值,則系統在經過一定的時間延遲后,自動切斷充電回路。在放電過程中如果超出了低電壓門限值,則系統經過一定的時間延遲,自動切斷放電回路。這兩個時間延遲均可在EEPROM 中預先設置。OZ8940在休眠模式下,過電壓和低電壓保護不工作。此外,當過電壓保護失效時,OZ8940會啟動第二級過電壓保護功能。即當過電壓超過門限值并且存在8個ADC掃描周期時,OZ8940通過OVPF引腳發出一個PF信號給MCU,由MCU來控制切斷充電回路。
2.5.3 高、低溫保護
溫度保護功能是暫時切斷充電或者放電回路,當溫度恢復正常后,則閉合充電或者放電回路。溫度保護的工作原理同樣是將內部溫度傳感器,或者是將由外部溫度采集電路得到的溫度信息,與OZ8940內部的高、低溫門限值相比較,當超過門限值時則啟動保護功能。在電池充放電狀態或者閑置狀態下,觸發了高溫保護功能,系統會同時切斷充電回路和放電回路。
低溫保護功能的觸發發生在放電狀態或者閑置狀態下,此時系統僅切斷放電回路。同樣,OZ8940在休眠模式下,高、低溫保護失效。
本文導航
- 第 1 頁:基于OZ8940的電動汽車鋰電池管理系統設計
- 第 2 頁:溫度監測
- 第 3 頁:電池組信息的處理與顯示