2.6 電池組信息的處理與顯示

　　如圖5所示，OZ8940通過I2 C接口與STC單片機（MCU）進行通信，它們之間通過光耦隔離有效地將OZ8940的高壓側(cè)與STC單片機的低壓側(cè)進行了隔離。采集到的電壓信息送至STC單片機進行處理，通過CAN［3］總線送至顯示器顯示。在汽車運行這樣一個高溫、震動及電磁輻射強度高的惡劣環(huán)境下，CAN總線因其良好的檢錯能力和高可靠性被廣泛應(yīng)用。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標準總線。通過單片機P1.0端口和一個MOSFET管，可以使充電回路中的一個熔斷器熔斷，起到了切斷充電回路的作用。即單片機收到OVPF端口產(chǎn)生的一個PF信號后，可由P1.0端口控制一個MOSFET管導通，使得回路熔斷器斷路，進而與OZ8940的第二級過電壓保護功能相配合，起到了保護系統(tǒng)的作用。

　　圖5 系統(tǒng)通信與顯示

　　3 軟件設(shè)計

　　STC單片機上電后配置各個寄存器，以及對OZ8940發(fā)送控制字命令，完成初始化。系統(tǒng)每隔500ms定時啟動一次轉(zhuǎn)換，讀取電池組電壓、電流、溫度等信息，計算電池剩余容量，然后送至顯示器進行顯示。

　　當這些信息超出用戶設(shè)定的門限值時，啟動報警。當系統(tǒng)啟動第二級過電壓保護功能時，OZ8940發(fā)送一個PF信號給STC單片機，單片機收到這個信號后產(chǎn)生一個中斷，在中斷服務(wù)程序里，通過P1.0口控制外部MOSFET管導通，熔斷回路熔斷器，并啟動報警告知用戶。OZ8940將采集到的單體電壓值進行處理，與預(yù)先設(shè)定的門限值進行比較，當滿足均衡條件時，均衡電路開始工作。系統(tǒng)軟件流程圖如圖6所示。

　　圖6 電池管理系統(tǒng)軟件流程

　　4 實驗結(jié)果及結(jié)論

　　實驗時采用12節(jié)40 Ah的磷酸鐵鋰電池串聯(lián)構(gòu)成電池組。列舉一組實驗數(shù)據(jù)如下：

　　設(shè)計的電動汽車鋰電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對電池組電壓、電流、溫度、剩余電量等信息的監(jiān)測（見表1，表2，表3），單體電壓誤差小于10 mV.過電壓、過電流和溫度保護的應(yīng)用使得電動汽車在實際運行中更加安全可靠。I2C通信和CAN 總線通信簡單可靠。均衡電路的應(yīng)用有助于延長電池組的使用壽命。系統(tǒng)具有簡明可靠、抗干擾能力強等特點，實驗證明系統(tǒng)的設(shè)計是可行的。

　　表1 單體電池電壓采集

　　表2 電流及溫度采集

　　表3 鋰電池管理系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置