CN206884766U - 一种基于arm9的电动汽车电池管理系统 - Google Patents

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周永勤
姚杰
张睿
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Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，包括ARM9处理器、电压采集电路、监控电路、电流采集电路、温度采集电路、通信电路、人机交互电路、电源电路。所述电压采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述监控电路输入端与ARM9处理器输出端相连；所述电流采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述温度采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述通信电路输入端和输出端分别与ARM9处理器和上位机相连；所述人机交互电路与ARM9处理器相连。通过本实用新型的技术方案，可以实时采集电动汽车电池电压、电流和温度等主要参数，并加设监控电路达到保护系统目的；制造成本低、运行稳定。

Description

一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种基于ARM微处理器的电池管理系统。
背景技术
随着全球性能源紧缺与生态危机问题日趋严峻，电动汽车因其环境影响较小、整体构造简单等优势在汽车工业领域备受重视。电池管理系统是电动汽车整车系统的核心，通过实时监测电池外特性数据对电池运行状态进行有效监控，进而提高电池安全性能及使用效率，以保证电动汽车的安全稳定行驶。电动汽车的发展依赖于电池管理系统技术的发展，电池管理系统通过实时监测电池运行数据信息，帮助电动汽车使用者了解车辆能耗情况，有利于汽车运行维护，此外，还可以有效的防止电池发生过充、过放故障，提高电池循环寿命。因此对电动汽车电池管理系统的研究具有非常重要的意义。为了进一步实现电池管理系统的智能化管理，除了对电动汽车电池电压、电流、温度等参数进行采集的同时，对电池温度异常、端电压值异常、电池电流异常等问题进行监测，通过处理器的判断，将电池各项参数状态实时显示在触摸屏上，从而保证电动汽车电池安全运行。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，为电动汽车提供一种基于ARM9的电池管理系统，该管理系统除了对电动汽车电池电压、电流、温度等参数进行采集，还能通过监控电路实现对电池温度异常、端电压值异常等问题进行识别和处理，该系统实时显示电池各项参数状态，功能完善，可较好的保证电动汽车电池安全运行。
本实用新型技术方案是：一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，包括ARM9处理器、电压采集电路、监控电路、电流采集电路、温度采集电路、通信电路、人机交互电路、电源电路。所述电压采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述监控电路输入端与ARM9处理器输出端相连；所述电流采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述温度采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述通信电路输入端和输出端分别与上位机和ARM9处理器相连；所述人机交互电路与ARM9处理器相连。
所述ARM9处理器，内部集成SDRAM、Nand FLASH等存储器用于储存启动代码，功能强大、执行效率高、稳定性好。
所述电压采集电路，用于实时采集电池电压信息，并将电压信息传送给ARM9处理器，电压采集电路采用的电压采集芯片内置MOSFET，通过内部负载消耗多余电量可以保证电池的充放电均衡。
所述监控电路，用于处理温度过高或电压过大时发生的故障，电磁继电器通过接收吸合与断开信号执行动作防止电池损坏，保证管理系统稳定运行。
所述电流采集电路采用电流霍尔传感器，用于实时采集电池电流，并将电流信息传送给ARM9处理器，防止电池充放电过程中出现过的充过放问题，保护电池不受损坏。
所述温度采集电路采用数字式温度传感器，用于实时采集电池温度，并将电池温度信息传送给ARM9处理器。
所述通信电路采用CAN通信方式，ARM处理器对数据进行分析处理后，通过CAN2.0B输出到上位机。
所述人机交互电路，包括触摸屏和LCD。触摸屏实现用户的控制指令输入功能，LCD用于显示电动汽车电池电压、电流、温度等参数的工作信息。
所述电源电路采用5V电源和3.3V电源。其中5V电源是通过DC-DC电路由由输入电源降压得到，用于为电流传感器和系统中部分数字器件提供电能；3.3V电源由5V电源再次降压得到，用于ARM9处理器的供电。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果：本实用新型提供一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，各种电路元器件均为现有技术领域中的常用器件，结构简单，操作便捷，运行成本低；以ARM9处理器作为电池管理系统的控制核心，其处理速度极快，可以有效应对复杂软件算法迭代过程中出现的大量运算等问题，实现对电池和电池管理系统的最优化管理；除了对电池工作电压、电流、温度等工作参数进行采集，本实用新型同时加设监控电路，防止电池电压和温度异常造成的系统损坏；又同时加设人机交互设计，用户可通过触摸屏向管理系统发送控制指令，并通过LCD掌握电动汽车电池实时工作状态。
附图说明
图1，本实用新型的硬件结构图。
图2，电压采集电路硬件连接图。
图3，温度采集电路硬件连接图。
图4，监控电路硬件连接图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，包括ARM9处理器、电压采集电路、监控电路、电流采集电路、温度采集电路、通信电路、人机交互电路、电源电路。所述电压采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述监控电路输入端与ARM9处理器输出端相连；所述电流采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述温度采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述通信电路输入端和输出端分别与上位机和ARM9处理器相连；所述人机交互电路与ARM9处理器相连。
所述ARM9处理器，采用型号S3C2410，它具有强大功能和较高稳定性，通过与电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路、监控电路的连接，实现对电池的电压、电流、温度等参数的采集，同时对过压、过温等故障信息发出相应的故障处理指令，从而实现对整体电池管理系统的保护。
如图2所示，电压采集电路采用电压监视芯片LTC6804-2，用于实时采集电池电压信息，并将电压信息传送给ARM9处理器，LTC6804-2的2~25引脚分别与12个电动汽车单体电池的正负极相连接，ADUM1401芯片的3、4、5、6引脚分别与ARM9控制器的CLK、MOSI、MISO、CS相连。电压采集电路采用的电压采集芯片内置MOSFET，通过内部负载消耗多余电量可以保证电池的充放电均衡，当电池发生过压或者欠压时，将切断主回路，防止电池发生损坏。
电流采集电路采用电流霍尔传感器CSNS300M，用于实时采集电池电流，并将电流信息传送给ARM9处理器，防止电池充放电过程中出现过的充过放问题，保护电池不受损坏。
如图3所示，温度采集电路采用数字式温度传感器DS18B20，DS18B20放置在电池表面，用于实时采集各单体电池温度，并将电池温度信息传送给ARM9处理器GPE0引脚。
如图4所示，监控电路采用六反相缓冲器74HC06和电磁继电器，信号指令由ARM9处理器GPG14和GPG15引脚发出，通过74HC06可以控制电磁继电器的吸合与断开。监控电路用于处理温度过高或电压过大时发生的故障，电磁继电器通过接收吸合与断开信号执行动作防止电池损坏，保证管理系统稳定运行。
通信电路采用CAN通信方式，ARM9处理器对数据进行分析处理后，通过CAN2.0B口输出到上位机，从而完成数据采集。
人机交互电路，包括触摸屏和LCD。触摸屏实现用户的控制指令输入功能，LCD用于显示电动汽车电池电压、电流、温度等参数的工作信息。系统的人机交互界面采用基于嵌入式的Qtopia图形界面，操作简洁，可移植性高。
电源电路采用5V电源和3.3V电源。其中5V电源是通过DC-DC电路由由输入电源降压得到，用于为电流传感器和系统中部分数字器件提供电能；3.3V电源由5V电源再次降压得到，用于ARM9处理器的供电。
ARM9处理器系统内部Nand Flash型号为K9F1208U0M，内部时钟电路采用12MHz晶振。
本电池管理系统的工作过程是：管理系统启动后，电压监视芯片LTC6804-2、电流霍尔传感器CSNS300M对电池的电压、电流参数进行实时采集，同时将采集到的数据转换成数字信号传送给ARM9处理器，温度传感器DS18B20采集电池实时温度并传送给ARM9处理器，ARM9处理器对电压等工作参数信号进行分析处理，如遇电压异常、温度过高等故障情况，则发出相应的控制指令指示监控电路断电。电池管理系统还可以通过电压采集电路等采集到的电池电压等信息，运用基于二阶PNGV模型的自适应无迹卡尔曼滤波等算法对电池的SOC进行估算。

Claims (6)

1.一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于，包括ARM9处理器、电压采集电路、监控电路、电流采集电路、温度采集电路、通信电路、人机交互电路、电源电路，所述电压采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述监控电路输入端与ARM9处理器输出端相连；所述电流采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述温度采集电路输出端与ARM9处理器输入端相连；所述通信电路输入端和输出端分别与ARM9处理器和上位机相连；所述人机交互电路与ARM9处理器相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述ARM9处理器采用型号S3C2410。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述电压采集电路内置MOSFET，型号LTC6804-2。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述电流采集电路采用电流霍尔传感器，型号CSNS300M。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述温度采集电路采用温度传感器DS18B20。
6.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的电动汽车电池管理系统，其特征在于：所述监控电路含有六反相缓冲器和电磁继电器，可以执行吸合和断开动作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108232345A (zh) * 2018-01-29 2018-06-29 新日(无锡)发展有限公司 一种用于实时检测电动汽车电池的系统
CN109532554A (zh) * 2018-09-25 2019-03-29 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种低速电动车锂离子电池系统和低速电动车

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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