锂动力电池是新型高能电池,它具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,大容量锂电池已在电动汽车中试用。但锂电池也存在着安全性问题,如内部短路、外部短路将导致大电流,使得有机电解液电解产生气体,严重时甚至发生爆炸。本项目设计的基于NUVOTON-M453的锂电池在线监测系统将实时监测锂电池的状态,确保锂电池安全运行。
锂电池在线监测系统,实时采集锂电池的充放电电流、电压,电池电量和环境温湿度通过信号调理和数据处理,在LCD上实时显示,并将数据实时传输至PC或手机,在上位机上判断锂电池的运行状态,并及时报警,确保锂电池的安全运行,同时积累锂电池的运行信息。
用TI公司的BQ27410电量监测芯片对电池电量做实时监测,BQ27410采用Impedance Track算法,支持电量监测,可提供剩余电池容量(mAH)、充电状态(%)、电池电压(mV)、电池电流(mA)等信息,通过I2C总线与M453通信。具体电路设计如下:
环境温湿度通过DHT11数字温湿度传感器采集,DHT11为单总线数字传感器,连接到M453的GPIO口。
LCD采用1.8寸TFT模块,通过SPI总线连接到M453。
锂电池在线监测系统硬件连接如下:
上位机数据接收程序采用labview编写,程序前面板如下:
|