我们选用微芯公司(MICROCHIP)的PICl8系列用于前端的检测模块。该系列的PICl8F248/258和PIC18F2585/2680都是28脚双列直插封装,PIC18F248/2587蒂有5路10位A/D转换器;PICl8585/26801带有8路10位A/D转换器,并具有纳瓦电源管理技术使芯片的功耗进一步降低。PICl8F2585/2680还具有在线串行编程技术,允许单片机在嵌置到电路板之后进行编程,为使用提供了极大的方便。
在我们的课题中采用了24节12V铅酸电池,分为三组摆放在车内,两边的行李箱位置各摆放6节电池,尾部行李箱位置摆放12节电池,2节电池共用一个检测模块,即一个检测模块集中检测2块电池的状态。最后需要说明的是,由于温度传感器与电池没有电接触,所以检测示意图中没有画出温度检测部分,但每个检测模块都有温度检测功能。
为了克服模块从电池上持续取电的问题,我们将所有模块统一供电,由一个总开关控制。这就牵涉到供电回路与电池的隔离问题。为解决该问题,我们采用“桥电容”技术。图5是模块内部框图。“桥电容”的工作原理是这样的:MCU首先将双刀单掷开关K1合上,则电池对电容C1充电,由于时间常数很小,电容端电压很快达到电池端电压;然后MCU断开K1合上K2,从A/D上就可采集到C1的端电压,也就是电池的端电压;最后MCU断开K2。从而完成一次采集任务。另外,当模块不加电时,两组开关是断开的,模块不会从电池取电。可见,这种方式不但解决了参考点问题,而且完全隔离了电池与检测电路,其主要缺点是每个模块增加了两组可控开关。可控开关选用光耦继电器AQW212。模块的成本在200元左右,非常适合电动车辆的使用。各检测模块将数据通过CAN总线上传给主控机。由主控机进行处理并显示出来,供驾驶员参考。
3 结束语
(1)采用集中/分布式检测方法对蓄电池组参数进行检测,较好地克服了集中式和分布式检测方法存在的问题,更适合电动汽车电池组的检测。
(2)利用“桥电容”技术传递所采集的蓄电池电压信号,可有效地解决蓄电池和检测电路间的隔离问题。
(3)通过在24块12V铅酸电池组上的试验,由12个检测模块和1个主控机构成的集中/分布式检测系统工作正常,电压、电流和温度的检测数据准确、可靠,表明集中/分布式检测方法切实可行,具有较高的应用价值。