介绍了以ISL9208为中心的大容量锂电池组办理体系的作业原理, 给出了经过ISL9208完成对电池组中单体电池的电压、电流、温度等参数的实时检测, 并经过单片机对单体电池进行过压、过流、欠压、温度维护以及充放电均衡的完成办法。
为此, 本文运用Intersil公司的锂电池微控模仿前端芯片ISL9208为首要元件,给出了一种大容量锂电池组办理体系的规划办法。该体系可完成锂电池组中单体电池的电压监测和过冲、过放维护, 以及锂电池组充放电的过冲电流维护, 一同可对锂电池组的温度进行监控以确保每个电池最大200 mA的充电平衡电流。
体系硬件规划
本文给出的电池组办理体系的硬件如图所示。图2所示是其实践电路衔接图。
图2 大容量锂电池组办理电路
当体系接入外部负载或许充电器时, 运用一个外部开关将ISL9208的WKUP引脚拉到高电平,然后唤醒微操控器模仿前端ISL9208, 唤醒后的ISL9208则经过内置的3.3 V稳压器从RGO口输出3.3 V电压来驱动操控芯片P87LPC768, 这样,MCU上电后就可使整个体系开端作业。MCU可经过I2C接口与ISL9208进行通讯, 以设置好ISL9208的内部寄存器, 一同监控单体电池的电压情况, 并依据每个电池的详细参数判别电池的状况, 再经过均衡模块对单体电池进行维护, 以避免过冲和过放。
操控芯片P87LPC768
P87LPC7XX 系列是根据80C51加快处理器结构的小型OTP单片机, 它的功用是规范80C51MCU的两倍, 而且价格低廉,易于本钱操控。P87LPC768 内部集成有4KB 的OTP程序存储器和可编程的I/O端口,4通道多路8位A/D转化器和I2C通讯接口。因为ISL9208有I2C接口, 因而,运用P87 LPC768可直接相连,而不需求软件模仿, 故较为便利。
ISL9208IRZ是Intersil公司出产的多节串锂电池*流维护器材和微操控器模仿前端,可支撑5~7节串联电池组。它内部集成了过流维护电路、短路维护、内部3.3 V稳压器、电芯平衡开关、电压监测电平转化器和I2C通讯接口。ISL9208的内部结构如图3所示。
图3 ISL9208的内部结构图。
ISL9208的电压丈量和充放电电压维护
ISL9208经过VCELL1~7可直接丈量每个电池的电压, 可是, 每个电池的电压都比稳压器的电压要高, 特别是高处的电池电压或许高于MCU所能承受电压, 所以, 在MCU丈量和外部A/D转化时, 有必要进行电平转化和分压。为了进入外部电路要求的电压规模, 可用电平转化器把电池电压以VSS为基准都除以2。以使典型4.2 V的锂电池在I/O口的电压变为2.1 V输出给外部。
ISL9208的电流丈量和过电流维护
ISL9208能够挑选两种办法充放电, 一种是充放电电路整合到一同, 另一种是别离式。它们两者的差异在于整合办法充放电电路共用一个电路, 而别离办法则分别用2个引脚检测充放电电流, 充电时放电检测中止, 反之亦然。本体系选用整合计划, 因而, CSENSE 引脚直接接地,DSENSE引脚则经过一个外接电阻来丈量电压,然后丈量充放电电流。需求留意的是, 此刻的参阅地是DSREF引脚。
芯片内部温度以及外部电池组的温度丈量和操控
芯片的内部过热首要是因为内置均衡电流发生的热能形成的, ISL9208本身集成有内部%&&&&&%过热后中止电池均衡的功用, 因而不需求外置电路来监控芯片本身的温度。锂电池的正常作业温度规模在0℃至50℃之间, 温度过低, 电池将无法作业, 而过高则简略导致爆破, 因而, 对电池组的温度操控尤为重要。一旦温度到达必定程度, 就有必要运用外部散热设备对电池组进行散热, 超越戒备温度应立刻中止电路, 以确保安全。
本文给出了一种5~7节锂电池串联办理体系的规划办法。该办法结构简略、精度适中, 能满意大多数大容量锂电储能场合的办理需求。别的, 假如串联的锂电池数目更多, 也能够将多个ISL9208并联, 以完成更大的扩展。