电动汽车锂离子动力蓄电池单体电池管理控制器LECU设计

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1、《电气自动化}2010年第32卷第6期电源控制技术电动汽车锂离子动力蓄电池单体电池管理控制器LECU设计王玮江(联合汽车电子有限公司／同济大学电子与信息工程学院。上海200030)摘要：对电动汽车锂离子动力电池单体电池进行监测、电压均衡和保护，能够防止电池过充放电、延长其使用寿命、提高整车动力性。该文设计了动力蓄电池单体电池管理控制器LECU。该系统内部建立在SPI总线的基础上，主要由多通道电池监测Ic、主控芯片MCU、温度检测电路、电源模块以及CAN模块组成，具有接线简单、控制效率高、抗干扰能力强，易于与整车控制网络相兼容等优

2、势。关键词：SPI总线多通道电池监测Ic单体电池管理控制器LECU【中图分类号】TM91[文献标识码]B[文章编号]l000．3886(2010)06．006603DesignofEVLithium—ionPowerBatteriesSingleBatteriesManagementControllerWangWeijiang(UnitedAutomotiveElectronicSystemsCo．，Ltd．／CollegeofElectronicandInformationEngineeringofTongiUniversit

3、y，Shanghai200030，China)Abstract：Vo]tagemonitor，voltagebalanceandprotectionofsinglebatteriesofEVLithium—ionpowerbatteriescanpreventexcessivebalteriesdischarge，prolongbatteryli~timeandimprovevehiclepower．Thispaperdesignedsinglebatterymanagementcontroller(LECU)．Thecontr

4、ollerintegratedmulti—channelbattery—monitoringIC，nlicro-controller—unit(MCU)，thetemperaturedetectioncircuit，powersupplymoduleandtheCANmoduleanditsinternalcommunicationisbasedonSPIbus，thissystemhastheadvantageofsimpleconnection，higheficiencyandiscompatiblewiththecontr

5、olnetworkofthewholevehicleeasily．Keywords：SPIbusmuhi—channelbattery—monitoringICsinglebatterymanagementcontroller(LECU)U月IJ昂1单体电池管理系统的结构结合动力电池技术的小型纯电动乘用车将是3—5年内中国举体电池控制系统由被控电池、检测电路、均衡电路和单片机自主汽车产业发展的主导产品，也是我国自主车企的优势。小型系统组成，基本结构如图1所示。单片机的任务是实现对被控电池纯电动乘用车搭载锂离子动力电池是大多数自主

6、车企的选择。优的数据采集和荷电状态的偏差计算，根据中央控制器CECU对控良的单体电池管理控制器能够延长电池使用寿命，提高整车的动制指标的要求做出控制决策，产生相应的控制信号，对被控的单体力性、经济性和安全性、由于一般锂离子动力电池均由几十节甚电池进行电压均衡控制。至上百节单体电池构成，采用多通道监测IC，并在其内部集成监在实际应用中，数个单体电池组成的电池组由一个单体电池测与均衡电路的电池管理控制器在管理单体电池上具有相当大的管理控制器LECU统一管理。数个电池组组成一个动力电池模优势。其在可靠性、抗干扰能力、提高蓄电池组容量有

7、效利用率以块。单体电池管理控制器LECU内部集成检测电路与均衡电路。与及控制效率上表现尤为突出。LECU相关的外部通信，采用了CAN总线的形式。一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2单体电池管理系统控制器给定量r一厂～]厂——]广——]___一—]被控量c(OLECU硬件结构原理图—rj处理瓢—竺竺：r兰竺r__T+蓑本文设计的LECU主要由单体‘电池_r—————寸竺!竺兰：r卜————一讯。其原理结构如图2所示。⋯草⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3单体电池管理系统控制器LECU硬件实现图1单体电池控制系统基本结构3。1LECU单体电压监测芯片的选择

8、电源控制技术《电气自动化》2O10年第32卷第6期PowerSupplyControlTechnology12V供电单体电池的电压信息存储在多通道电池监测Ic的暂存器中，数据为l3位格式的二进制数据，根据电池管理系统协议，需要对数据进行转换，并按照协议制定的规则