电动汽车电池管理系统主控板硬件设计.pdf

"电动汽车电池管理系统主控板硬件设计" 电池管理系统作为电动汽车的一个核心部分，要求实时监测电池状态、实时采集电动汽车电池组中的电池的电压、温度、充放电电流、电池组总电压及电池组绝缘状态等，从而保证电池能量的高效利用、防止电池过充电和过放电、保障电池的安全使用和延长电池寿命等功能已逐渐明确。主控板作为电池管理系统主要部分之一，在研究方面也得到重视，本篇论文对电动汽车的电池管理系统主控板硬件进行设计。 1. 系统架构 电池管理系统高压板组成如图 1 所示。主控板是电池管理系统的主要部分之一，负责实时监测电池状态、实时采集电池组中的电池的电压、温度、充放电电流、电池组总电压及电池组绝缘状态等。 2. 硬件设计 2.1 MCU 最小系统电路设计 MCU 最小系统完全按照 Freescale MC9S12 微处理器的最小系统设计，其主要功能是保证 MCU最小系统正常工作，为各个模块提供相应的引脚。 2.2 存储模块电路设计 存储模块有两个部分，一个存储芯片是FM24C64，存储的是系统的一些重要参数；另一个存储芯片是大容量的 AT45DB041B，存储的是高压板、检测板传送过来的一些历史数据。本设计采用铁电存储器 FM24C64，芯片通过IIC 串行扩展总线与 MCU 进行数据交换，通过一根数据线 SDA 和时钟线 SCL 实现全双工的同步数据传送。 2.3 CAN 通信电路设计 主控板通过高压板、检测板传过来的数据判断，再对外部发出指令。本系统最关键的是三块板收稿日期的通信，以及和外部的通信。系统采用Freescale MC9S12 微处理器自带的 CAN 控制器模块和 CAN 收发器模块，外加滤波电路和稳压保护电路实现 CAN 通信。 3. 主控板硬件测试 3.1 存储模块测试与分析 3.1.1 存储模块电压测试 1—FM24C64 芯片电源电压测试 测试步骤：将主板接通 12V 稳压电源，ON 档信号控制电源导通，程序控制给 FM24C64 供电，用数字万用表两端口测量 U3 的 8 端对地电压，测试结果：FM24C64 的 8 端对地电压是 4.98V，标准值为 5V。 3.1.2 存储模块电压测试 2—AT45DB041D 芯片电源电压测试 测试步骤：将主板接通 12V 稳压电源，ON 档信号控制电源导通，用数字万用表的两端测量 79L05 的 1 端、2 端、3 端对地电压，U15 的 6 端对地电压，U15 的 7 端对地电压，测试结果：79L05 的 1 端对 GND 电压 2.217V，标准值 2.12V；79L05 的 2 端对 GND 电压 0V，标准值 0.00V；79L05 的 3 端对 GND 电压 2.747V，标准值 2.5—3.6V；AT45DB041D 的 6 端电压 2.756V，标准值 2.5—3.6V。 本篇论文对电动汽车电池管理系统主控板硬件设计进行了详细的设计和测试，验证了主控板的硬件设计是可行的。