CN202004482U - 基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，主要包括微处理器、显示模块、时钟模块、电源模块、信号采集模块、存储器模块，所述微处理器内嵌任务调度模块，所述信号采集模块包括用于探测锂电池的电压传感器、电流传感器、温度传感器，所述任务调度模块与各个传感器之间为并列连接。本应用新型的系统开启后进入实时任务调度程序，开始进行任务调度。通过任务调度模块使各个传感器能够同时工作，执行各自的任务，且相互不影响。经过实时任务调度程序的作用，系统可以快速、准确地读取系统的各个参数并进行处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池管理系统，尤其是一种电动汽车用锂电池管理系统。
背景技术
现有的电池管理系统中各个任务间互相影响，不能同时执行，如图1所示，当系统执行电池电压和电流检测任务时，系统首先执行的是电压检测任务，启动电压传感器，通过微处理器判断检测结构是否存在异常并显示后，接着再执行电流检测任务，启动温度传感器，通过微处理器判断检测结构是否存在异常并显示。上述电池管理系统存在以下缺点：完成任务周期长，尤其是需要执行多任务的情况；各个任务之间相互影响，影响数据的准确度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，具有实时性强，各任务之间相互影响小，效率更高，系统更加安全可靠的优势。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，主要包括微处理器、显示模块、时钟模块、电源模块、信号采集模块、存储器模块，所述微处理器内嵌任务调度模块，所述信号采集模块包括用于探测锂电池的电压传感器、电流传感器、温度传感器，所述任务调度模块与各个传感器之间为并列连接。本应用新型的系统开启后进入实时任务调度程序，开始进行任务调度。通过任务调度模块使各个传感器能够同时工作，执行各自的任务，且相互不影响。经过实时任务调度程序的作用，系统可以快速、准确地读取系统的各个参数并进行处理。
作为改进，所述信号采集模块还包括故障检测模块和用于探测锂电池的电量传感器。由于系统采用实时任务调度程序，可以同时执行多个任务程序，且相互不影响，因此，系统可以同时设置更多的任务方案。
作为改进，设有复位电路模块，所述复位电路模块与所述微处理器连接。
作为改进，设有SOC模块，所述SOC模块与所述微处理器连接。
作为改进，所述微处理器上设有CAN通信接口，所述CAN通信接口与汽车CAN节点连接。CAN总线与一般的通讯总线相比，它的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
作为改进，所述微处理器上设有与外部电脑连接的串行通信接口和USB通信接口。RS232串行通信和标准USB通信可以实现由PC机向微控制器的数据下载功能和由微控制器向PC机的数据上传功能。
本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：
本实用新型采用嵌入式μC/OS-II操作系统，系统开启后进入实时任务调度程序，开始进行任务调度，任务调度程序可以使两个以上不同的子程序同时进行，经过实时任务调度程序的作用，系统可以快速、准确地读取系统的各个参数并进行处理。
附图说明
图1为现有技术多任务执行流程图。
图2为本实用新型硬件电路连接框图。
图3为本实用新型多任务执行流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
如图2所示，一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，主要包括微处理器1、显示模块9、时钟模块8、电源模块2、信号采集模块3、存储器模块4、复位电路模块10、SOC模块11。
所述微处理器1为增强型16位HC12 CPU，片内总线时钟最高可达40MHz，并带有嵌入的128KB高速FLASH存储器。在微处理器1中，操作系统应用μC/OS-II嵌入式操作系统，该系统可实现对汽车电池当前的电压值，电流值，温度值、电流电量以及其他模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示。所述微处理器1上设有CAN通信接口5、串行通信接口6、USB通信接口7，微处理器1通过串行通信接口6、USB通信接口7可以实现与PC之间的数据通信，通过CAN总线可实现与汽车上的CAN节点间数据通信。
所述信号采集模块3包括故障检测模块(未标示)，以及用于探测锂电池的电压传感器(未标示)、电流传感器(未标示)、温度传感器(未标示)、电量传感器(未标示)，微处理器1通过任务调度模块(未标示)与各个传感器之间为并列连接，且各个传感器可以同时开启执行检测任务。
由于要给微处理器1和微处理器1外围电路供电，因此电源模块2必须有两路输出，分别为5V和12V。
由于需要显示的数据量大、内容多，本实用新型显示模块9为5.6寸640*480点阵的彩色触摸屏，并含有M600内核，最高时钟频率可达50MHz，128M的FLASH，1M的SRAM。
时钟模块8内置高精度调整的32.768KHz的I2C总线接口方式的实时计时器，并有6种发生中断功能、2个系统的闹钟功能、对内部数据进行有效无效判定的振动停止检测功能、电源电压监视功能、时钟精度调整功能。
存储器模块4采用先进的铁电工艺制造的64K位非易失性存储器。铁电随机存储器(FRAM)具有非易失性，并且可以像RAM一样快速读写。FM25640中的数据在掉电后可以保存45年，相对EEPROM或其他非易失性存储器，FM25640具有结构更简单，系统可靠性更高。
CAN总线与一般的通讯总线相比，它的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性。RS232串行通信和标准USB通信可以实现由PC机向微控制器的数据下载功能和由微控制器向PC机的数据上传功能。
本实施例以系统执行的电压采集和温度采集任务为例进行说明。
如图3所示，使用μC/OS-II实时任务调度系统，初始化后，进入电压采集任务，在等待电压传感器响应时系统进行任务调度，跳入温度采集任务，在等待温度传感器响应时，一旦电压传感器就绪则返回电压采集任务继续运行。在温度相应等到的600ms中，电压采集任务至少循环运行50次以上，即系统中在600ms内至少进行50余次电压采样及1次温度采样，这样一来能够大大提高了系统的效率。在传统程序流程中，若出现电压异常，在最坏的情况下需要一个运行周期后才能发现故障，这需要大于600ms的时间，而本应用新型电压出现异常后则能在20ms内响应，极大地提高了系统的安全性与可靠性。
Claims (6)
1.一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，主要包括微处理器、显示模块、时钟模块、电源模块、信号采集模块、存储器模块，其特征在于：所述信号采集模块包括用于探测锂电池的电压传感器、电流传感器、温度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，其特征在于：所述信号采集模块还包括故障检测模块和用于探测锂电池的电量传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，其特征在于：设有复位电路模块，所述复位电路模块与所述微处理器连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，其特征在于：设有SOC模块，所述SOC模块与所述微处理器连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，其特征在于：所述微处理器上设有CAN通信接口，所述CAN通信接口与汽车CAN节点连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于μC/OS-II操作系统的电动汽车用锂电池管理系统，其特征在于：所述微处理器上设有与外部电脑连接的串行通信接口和USB通信接口。
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