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【方案秀】STM32L073锂电池8s主动均衡BMS

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发表于 2016-5-5 14:38:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Paderboy 于 2016-5-5 15:08 编辑

多谢与非网和ST 提供的超值STM32L073RZ-Nucleo 开发板。。这个是测试板是基于STM32L073RZ-Nucleo开发板为核心的,锂电池8s主动均衡管理控制器。。


因为时间有限,基于STM32L073RZ开发的测试是基于STM32F0系列的锂电池8s主动均衡管理控制器上直接移植过来的。
使用了CubeMx+HAL实现了所需的所有功能。。这里要赞一个。。移植超级方便。。

L0和F0的差别主要是L0系列是低功耗版本,又集成了EEPROM。。所以只需要修改下数据存储。基本都可以通过Cube配置外设,直接移植了。。。。

最后用基于STM32L073RZ-Nucleo锂电池8s主动均衡管理控制器的演示视频。。因为只有晚上有时间移植。。所以测试时间比较短,光线也不好。还请大伙谅解下哦。。。。。

先概述下主动和被动均衡的差异和利弊吧。。以下是个人拙见,有不对的陈述还请,大师纠正。。。。

目前市场上被动均衡的控制器可以说非常的多,主要是用电阻消耗掉多余的能量,来达到稳压
保护单体电池不被过压冲坏(鼓包)。。如果能把需要消耗掉的能量,转移到低压的单体电池
那样电池能量的使用效率可以有很大的提高。并且减少,发热对电池组的寿命影响。。。

锂电主动均衡控制器和被动均衡控制器的差异,主要是主动均衡控制器可以利用其他单体
高出的电压,使用DC隔离降压模块转移到低压的单体电池上。。所谓的"取长补短"达到均衡电池的同时又能提高电池能量的使用效率。一般的被动均衡控制器只能向下均衡(只能控制电阻导通发热)
主动均衡的优点弥补的被动均衡的短板,可以向下充电补偿。把这2种均衡方式结合使用,可以
提高均衡效果和发热量。。

接下来说说,主动均衡工作原理。。使用巡检采样,得到所有通道里的电池组电压值,然后确定最大和最小的压差。。
根据不同的压差判断使用主动或被动均衡。。每次只能均衡一个通道。。。
如果过压或者低压,达到了设置上限或下限。。直接关闭输入或输出通道。。以保护电池组。。
如果长期处于低压。。到达系统内部设定的下限。。会自动断开均衡控制器供电电源。。以保护电池组,不会被消耗所有的电能,导致电池组报废。。


先来个项目框架结构---以及STM32L073RZ-Morpho硬件接口图:
STM32L073RZ_xm.png

xnucleo64_revc_l073rz morpho.png
接下来。。。先介绍STM32L073RZ-Nucleo配置:

1.配置系统主频32Mhz 使用内部晶振

2.配置PC13,PC14,PC15为中断按键,通过按键设置均衡参数

3.配置SPI2+PC4,PB1,PB2,PB11为LCD控制显示输出

4.配置串口2作为Wifi或者BLE通讯预留接口。。空闲中断+DMA

5.配置ADC 4个通道,ADC1,ADC4内部温度和内部参考电压 用于电池电压和NTC温敏电阻的数据采样

6.配置PC5,PC6,PC8,PC9作为电池单体通道逻辑切换控制(抱歉具体IC型号暂时保密)。。。

7.配置PA11,PA12,PA5作为主动均衡,被动均衡和DC隔离供电低压保护控制。。


STM32L073RZ-BMS-07.png

STM32L073RZ-BMS-08.png

STM32L073RZ-BMS-09.png

STM32L073RZ-BMS-10.png

STM32L073RZ-BMS-11.png

STM32L073RZ-BMS-12.png

以下是,部分的程序截图。。。抱歉(目前原理图和程序还无法分享。。还请见谅。。)
STM32L073RZ-BMS-01.png

STM32L073RZ-BMS-02.png

STM32L073RZ-BMS-03.png

STM32L073RZ-BMS-04.png

STM32L073RZ-BMS-05.png

STM32L073RZ-BMS-06.png


来几张PCB截图吧。。。
STM32L073RZ-BMS-13.png

STM32L073RZ-BMS-14.png

STM32L073RZ-BMS-15.png

好了,最后实物测试截图。。
IMG_20160427_164033.jpg

IMG_20160504_214157.jpg

IMG_20160504_214230.jpg

IMG_20160504_213909.jpg

IMG_20160504_213853.jpg




最后,来2张我基于STM32F0系列开发的BMS-16S铁锂主动均衡保护板。。应用中的截图。。。
IMG_20160505_135630.jpg

IMG_20160505_135654.jpg






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Paderboy 大神好厉害!!
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 楼主| 发表于 2016-5-5 14:51:40 | 显示全部楼层

多谢,捧场。。
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 楼主| 发表于 2016-5-5 14:51:58 | 显示全部楼层
creep 发表于 2016-5-5 14:48
Paderboy 大神好厉害!!

多谢,捧场。。
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发表于 2016-5-5 15:19:34 | 显示全部楼层
厉害啊。功能不错。还带屏
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 楼主| 发表于 2016-5-5 15:20:39 | 显示全部楼层

多谢,多谢。。。
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发表于 2016-5-5 15:20:58 | 显示全部楼层
那两排16个是什么元件?
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 楼主| 发表于 2016-5-5 15:23:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 Paderboy 于 2016-5-6 13:41 编辑
farky 发表于 2016-5-5 15:19
厉害啊。功能不错。还带屏

BMS要是不带屏幕就不爽了。。。这样非常直观。。。全部数据可以方便查看。。。。
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