STM32的純電動(dòng)汽車分體式電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

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(1.青島大學(xué) 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，青島 266071；2.青島大學(xué) 圖書館)

引 言

隨著全球不可再生能源的不斷消耗和環(huán)境污染的不斷加劇，電動(dòng)汽車由于其能源可再生以及對(duì)環(huán)境污染危害小等優(yōu)勢得到了政府和企業(yè)的重視。作為純電動(dòng)汽車的動(dòng)力來源之一，鋰離子電池具有單體電壓高、比能量大、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長等特性[1]。

高性能的電動(dòng)汽車不僅需要具備良好的機(jī)械性能，而且應(yīng)該擁有一套可靠的電池管理系統(tǒng)BMS。在汽車運(yùn)行過程中，電池管理系統(tǒng)BMS隨時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，能保證動(dòng)力電池始終處于最佳的工作狀態(tài)[2]。由于我國電池管理系統(tǒng)在技術(shù)上還不夠成熟，導(dǎo)致電池的穩(wěn)定性較差，甚至?xí)s短電池的使用壽命。因此，本設(shè)計(jì)在核心芯片上，選用ST公司的STM32F103RBT6控制芯片和Linear公司的LTC6803電池狀態(tài)檢測芯片，并采用分體式布局，將電池管理系統(tǒng)分為主控單元和數(shù)據(jù)采集單元。電池管理系統(tǒng)作為實(shí)時(shí)監(jiān)控、被動(dòng)均衡、整體控制的電子部件，實(shí)現(xiàn)了保障安全、延長壽命、估算剩余電量的功能[3]。

1 系統(tǒng)硬件原理及設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用分體式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)硬件電路，主要由主控單元和數(shù)據(jù)采集單元組成。主控單元、數(shù)據(jù)采集單元和整車控制器之間通過CAN總線進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 主控單元設(shè)計(jì)

主控單元主要包括MCU及其外圍電路、電源模塊、握手信號(hào)檢測模塊、電流檢測模塊、CAN通信模塊和存儲(chǔ)模塊。

圖1 電池管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖

1.1.1 MCU及其外圍電路

主控單元采用ST公司生產(chǎn)的STM32F103RBT6芯片。……