鋰電池管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn) — 鋰電池管理系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)

高速暫存存儲器除了配置寄存器外，還有其他8個字節(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位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1，2字節(jié)。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位S=0時，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時，先將補碼變換為原碼，再計算十進(jìn)制值。

工作中系統(tǒng)對DS18B20的操作以ROM命令和存儲器命令形式出現(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：寫暫存存儲器(4EH)，讀暫存存儲器(BEH)、復(fù)制暫存存儲器(48H)、溫度轉(zhuǎn)換(44H)和讀電源供電方式(B4H)。

3.3.3.2溫度檢測電路設(shè)計及工作原理

溫度檢測系統(tǒng)，采用直接電源供電方式。當(dāng)DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為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。同時由于讀寫在操作上是分開的故不存在信號競爭問題。

在系統(tǒng)安裝及工作之前，應(yīng)將主機逐個與DS18B20掛接，讀出其序列號。其工作過程為：主機發(fā)一個脈沖，待“0”電平大于480μs后，復(fù)位DS18B20，待DS18B20所發(fā)響應(yīng)脈沖由主機接收后，主機再發(fā)讀ROM命令代碼33H(低位在前)，然后發(fā)一個脈沖(15μs)并接著讀取DS18B20序列號的一位。用同樣方法讀取序列號的56位。對于系統(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;2.啟動所有在線DS18B20做溫度A/D變換;3.讀出在線DS18B20變換后的溫度數(shù)據(jù)。主機啟動溫度變換并讀取溫度值;主機寫入存儲器數(shù)據(jù)。當(dāng)有更多的檢測點需要測溫時，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

常規(guī)充電法是按預(yù)充、恒流、定壓三階段進(jìn)行，時序圖如圖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：

對裝有電池管理系統(tǒng)的鋰離子電池組充電時，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)。

限流值為該動力鋰電池的常規(guī)充電電流0.3C(C為電池容量)，在實行充電前必須先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，然后才按預(yù)充、恒