2.6 電池組信息的處理與顯示

　　如圖5所示，OZ8940通過(guò)I2 C接口與STC單片機(jī)（MCU）進(jìn)行通信，它們之間通過(guò)光耦隔離有效地將OZ8940的高壓側(cè)與STC單片機(jī)的低壓側(cè)進(jìn)行了隔離。采集到的電壓信息送至STC單片機(jī)進(jìn)行處理，通過(guò)CAN［3］總線送至顯示器顯示。在汽車(chē)運(yùn)行這樣一個(gè)高溫、震動(dòng)及電磁輻射強(qiáng)度高的惡劣環(huán)境下，CAN總線因其良好的檢錯(cuò)能力和高可靠性被廣泛應(yīng)用。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線。通過(guò)單片機(jī)P1.0端口和一個(gè)MOSFET管，可以使充電回路中的一個(gè)熔斷器熔斷，起到了切斷充電回路的作用。即單片機(jī)收到OVPF端口產(chǎn)生的一個(gè)PF信號(hào)后，可由P1.0端口控制一個(gè)MOSFET管導(dǎo)通，使得回路熔斷器斷路，進(jìn)而與OZ8940的第二級(jí)過(guò)電壓保護(hù)功能相配合，起到了保護(hù)系統(tǒng)的作用。

　　圖5 系統(tǒng)通信與顯示

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　STC單片機(jī)上電后配置各個(gè)寄存器，以及對(duì)OZ8940發(fā)送控制字命令，完成初始化。系統(tǒng)每隔500ms定時(shí)啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換，讀取電池組電壓、電流、溫度等信息，計(jì)算電池剩余容量，然后送至顯示器進(jìn)行顯示。

　　當(dāng)這些信息超出用戶設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)第二級(jí)過(guò)電壓保護(hù)功能時(shí)，OZ8940發(fā)送一個(gè)PF信號(hào)給STC單片機(jī)，單片機(jī)收到這個(gè)信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)中斷，在中斷服務(wù)程序里，通過(guò)P1.0口控制外部MOSFET管導(dǎo)通，熔斷回路熔斷器，并啟動(dòng)報(bào)警告知用戶。OZ8940將采集到的單體電壓值進(jìn)行處理，與預(yù)先設(shè)定的門(mén)限值進(jìn)行比較，當(dāng)滿足均衡條件時(shí)，均衡電路開(kāi)始工作。系統(tǒng)軟件流程圖如圖6所示。

　　圖6 電池管理系統(tǒng)軟件流程

　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論

　　實(shí)驗(yàn)時(shí)采用12節(jié)40 Ah的磷酸鐵鋰電池串聯(lián)構(gòu)成電池組。列舉一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

　　設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池組電壓、電流、溫度、剩余電量等信息的監(jiān)測(cè)（見(jiàn)表1，表2，表3），單體電壓誤差小于10 mV.過(guò)電壓、過(guò)電流和溫度保護(hù)的應(yīng)用使得電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際運(yùn)行中更加安全可靠。I2C通信和CAN 總線通信簡(jiǎn)單可靠。均衡電路的應(yīng)用有助于延長(zhǎng)電池組的使用壽命。系統(tǒng)具有簡(jiǎn)明可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是可行的。

　　表1 單體電池電壓采集

　　表2 電流及溫度采集

　　表3 鋰電池管理系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置