鋰電池管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) — 鋰電池管理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)
高速暫存存儲(chǔ)器除了配置寄存器外,還有其他8個(gè)字節(jié)組成。其中第1,2字節(jié)為溫度信息、第3,4字節(jié)為TH和TL值、第6——8字節(jié)未用,表現(xiàn)為全邏輯1;第9字節(jié)讀出的是前面所有8個(gè)字節(jié)的CRC碼,可用來保證通信正確。
DS18B20將轉(zhuǎn)換的溫度值以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1,2字節(jié)。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算:當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí),直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時(shí),先將補(bǔ)碼變換為原碼,再計(jì)算十進(jìn)制值。
工作中系統(tǒng)對(duì)DS18B20的操作以ROM命令和存儲(chǔ)器命令形式出現(xiàn)。其中ROM操作指令分別為:讀ROM(33H)、匹配ROM(55H)、跳過ROM(CCH)、搜索ROM(FOH)和告警搜索(ECH)
命令。暫存器指令分別為:寫暫存存儲(chǔ)器(4EH),讀暫存存儲(chǔ)器(BEH)、復(fù)制暫存存儲(chǔ)器(48H)、溫度轉(zhuǎn)換(44H)和讀電源供電方式(B4H)。
3.3.3.2溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)及工作原理
溫度檢測(cè)系統(tǒng),采用直接電源供電方式。當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度A/D變換操作時(shí),總線上必須有強(qiáng)的上拉,上拉開啟時(shí)間最大為10μs.由于單線制只有一根線,因此發(fā)送接收口必須是三態(tài)的。同時(shí)由于讀寫在操作上是分開的故不存在信號(hào)競(jìng)爭(zhēng)問題。
在系統(tǒng)安裝及工作之前,應(yīng)將主機(jī)逐個(gè)與DS18B20掛接,讀出其序列號(hào)。其工作過程為:主機(jī)發(fā)一個(gè)脈沖,待“0”電平大于480μs后,復(fù)位DS18B20,待DS18B20所發(fā)響應(yīng)脈沖由主機(jī)接收后,主機(jī)再發(fā)讀ROM命令代碼33H(低位在前),然后發(fā)一個(gè)脈沖(15μs)并接著讀取DS18B20序列號(hào)的一位。用同樣方法讀取序列號(hào)的56位。對(duì)于系統(tǒng)的DS18B20操作的總體流程圖,它分三步完成:1.系統(tǒng)通過反復(fù)操作,搜索DS18B20序列號(hào);2.啟動(dòng)所有在線DS18B20做溫度A/D變換;3.讀出在線DS18B20變換后的溫度數(shù)據(jù)。主機(jī)啟動(dòng)溫度變換并讀取溫度值;主機(jī)寫入存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)。當(dāng)有更多的檢測(cè)點(diǎn)需要測(cè)溫時(shí),利用ATMEGABL的其它口進(jìn)行擴(kuò)展。具體電路圖如下:
3.4充電控制模塊設(shè)計(jì)
常規(guī)充電法是按預(yù)充、恒流、定壓三階段進(jìn)行,時(shí)序圖如圖3-6所示:
為提高充電效率,本電池管理系統(tǒng)的預(yù)充和定壓充電階段采用間歇式充電法,如圖3-7所示:
對(duì)裝有電池管理系統(tǒng)的鋰離子電池組充電時(shí),必須外接與之匹配的恒壓限流型的電源括配器。其恒壓值U為
U=4.2*N+損耗電壓
式中:N為電池節(jié)數(shù)。
限流值為該動(dòng)力鋰電池的常規(guī)充電電流0.3C(C為電池容量),在實(shí)行充電前必須先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化,然后才按預(yù)充、恒
評(píng)論