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每个采集周期采集各组电芯的电压,处理器根据电压大小给保护执行电路发出指令,执行相应的保护动作。均衡电路用单片机和三极管实现,代替了均衡专用芯片。系统会把电压电流和温度的最值、电池已使用的时间、剩余电量和其他异常信息记录在存储设备内。处理器提供了TTL通信接口,现场的计算机可以通过一个TTLRS232转换模块读取存储设备中的日志。充电过程中为了防止MCU死机等异常而出现保护失效。增加了二级保护电路,若电压超出预设值,将会启动二级保护电路,熔断三端保险丝,阻止事故的发生。
2 、硬件设计
2.1 保护执行电路
保护执行电路是保护动作的执行机构,CH 是充电控制开关,DISCH是放电控制开关,通过控制CH和DISCH做出相应的保护动作,电路图如图2所示。
CH和DISCH在正常工作时置为低电平,此时M1和M2均导通。当出现放电过流或者过放电状态,DISCH 置为高电平,此时Q2断开,Q3导通,将M2栅极电容的电荷迅速放电,使M2能瞬间关闭,完成保护。当出现充电过流或者过充电状态,将CH置为高电平,关闭M1。电路中MOSFET选用了IRF4310,该MOSFET导通电阻仅为7kΩ,通流能力可达140A。
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