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【工程师6】+实践类+再战大功率智能保护板(2500W)

去年第四季发布的【我是工程师第四季】智能锂电池保护板 的贴子,很可惜当时的技术问题太监了。

本着在哪里跌倒就在哪里起来的精神,再次挑战智能锂电池保护板,当然,9102的我现在信心满满的。有把握把这个完成。

同时我还尝试把数据连到网上去,具体的操作大家可以看看这个贴子,【工程师6】+实践类+物联网初体验

老样子,在开始前先立几个目标。后面想到的再加上去。

1.放电最低电压、充电饱和电压可调。

2.自动检测最低、最高电压

3.自带数码管显示

4.充放电流显示

5.短路保护

6.电池电压主动平衡

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其乐518
LV.2
2
2019-11-06 09:39
这个项目好,加油,向你学习,
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2019-11-06 12:12
顶顶
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2019-11-06 12:13
占座学习
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荧火
LV.4
5
2019-11-07 21:17

加班把PCB画上了。

静静地等待打板回来。

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荧火
LV.4
6
2019-11-11 21:29
@荧火
加班把PCB画上了。[图片][图片]静静[图片]地等待打板回来。

左边的是保护板,右边的小板是显示板,用来显示电池组各项参数。

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2019-11-13 20:27
@荧火
加班把PCB画上了。[图片][图片]静静[图片]地等待打板回来。
期待原理图
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荧火
LV.4
8
2019-11-24 22:39
@荧火
[图片]左边的是保护板,右边的小板是显示板,用来显示电池组各项参数。

保护板第二版本,上一版本调试时发现一些问题。显示板焊好的样子。

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荧火
LV.4
9
2019-12-03 21:58
@荧火
[图片][图片]保护板第二版本,上一版本调试时发现一些问题。显示板焊好的样子。

板子终于完成,马上开始调试。

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heiha88
LV.1
10
2019-12-03 22:54
@荧火
[图片]板子终于完成,马上开始调试。
用的MOS管型号?
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荧火
LV.4
11
2019-12-08 11:37
@heiha88
用的MOS管型号?
现在用的是英飞凌管4310 。后面会改用国产的管。进口管子太贵。现在国产的管子也不错了。
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荧火
LV.4
12
2019-12-08 11:42
@荧火
[图片]板子终于完成,马上开始调试。

先上个接线图,其实与其它的保护板也差不多。

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荧火
LV.4
13
2019-12-08 11:44
@荧火
先上个接线图,其实与其它的保护板也差不多。[图片]

1) 支持最大电压:90V(理论值100V);

2) 支持最多电池组数:24串;

3) 支持最大输出电流值:瞬间100A,长时间40A;

4) 支持最大充电电流值:20A;

5) 支持最大功率输出:瞬间3000W,长时间2000W

6) 支持单体电池最低电压检测:2.4V

7) 支持单体电池最高电压检测:4.5V

8) 支持电池种类:铁锂电池(2.4-3.6V)、三元锂(2.8-4.2V)

9) 不支持单体电池种类:低压特种电池(1.6-2.4V)

10) 工作温度:-5-40度(超65度自动保护)

11) 支持0V电池组充电电开机

12) 支持容量最大为65度电池组电量检测。

13) 支持超大容性负载接入。(比如逆变器)

14)支持弱电开关。

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荧火
LV.4
14
2019-12-08 12:03
@荧火
1)支持最大电压:90V(理论值100V);2)支持最多电池组数:24串;3)支持最大输出电流值:瞬间100A,长时间40A;4)支持最大充电电流值:20A;5)支持最大功率输出:瞬间3000W,长时间2000W6)支持单体电池最低电压检测:2.4V7)支持单体电池最高电压检测:4.5V8)支持电池种类:铁锂电池(2.4-3.6V)、三元锂(2.8-4.2V)9)不支持单体电池种类:低压特种电池(1.6-2.4V)10)工作温度:-5-40度(超65度自动保护)11)支持0V电池组充电电开机12)支持容量最大为65度电池组电量检测。13)支持超大容性负载接入。(比如逆变器)14)支持弱电开关。

显示小板采用两根电源线与保护板相连接。这样的设计可以方便将电池组与显示设备分开摆放。

因为保护板流过电池比较大,所以一般保护板都要贴近电池安装,参数显示屏如果在留保护板上则每次看参数很不方便。本保护板专门设计双线通信系统,只要两根电源线就可以把数据在电池箱外显示,最远距离可以达100米。

显示板的功率图如上图所示。主要是由三个按键、3位数码管、16个功能指示LED灯组成。接上电源后只要打开保护板的弱电开关,则数码管就显示指示LED所示内容。

① LED1亮:显示电池探头温度单位为“C”,超过65度后则停机保护。

② LED2亮:显示电池剩余电量单位为“度”。

③ LED3亮:显示自开机以来工作时间单位为“分钟”。

④ LED4亮:显示故障状态。

⑤ LED5亮:显示本次充电充入电量单位为“度”,关机后数据清零。

⑥ LED6亮:显示本次放电放出电量单位为“度”,关机后数据清零。

⑦ LED7亮:显示当前的充电功率。

⑧ LED8亮:显示当前的放电功率。

⑨ LED9亮:电池组的总电压。

⑩ LED10亮:电池组内单体电池最大电压

⑪ LED11亮:电池组内单体电池最小电压

⑫ LED12亮:电池组的电池串数

⑬ LED13亮:显示当前的充电电流

⑭ LED14亮:显示当前的放电电流

⑮ LED15亮:显示保护板的温度,当温度大65C时触发关机保护。

LED16亮:亮表示进入设定模式。

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荧火
LV.4
15
2019-12-08 12:14
@荧火
显示小板采用两根电源线与保护板相连接。这样的设计可以方便将电池组与显示设备分开摆放。因为保护板流过电池比较大,所以一般保护板都要贴近电池安装,参数显示屏如果在留保护板上则每次看参数很不方便。本保护板专门设计双线通信系统,只要两根电源线就可以把数据在电池箱外显示,最远距离可以达100米。[图片]显示板的功率图如上图所示。主要是由三个按键、3位数码管、16个功能指示LED灯组成。接上电源后只要打开保护板的弱电开关,则数码管就显示指示LED所示内容。① LED1亮:显示电池探头温度单位为“C”,超过65度后则停机保护。② LED2亮:显示电池剩余电量单位为“度”。③ LED3亮:显示自开机以来工作时间单位为“分钟”。④ LED4亮:显示故障状态。⑤ LED5亮:显示本次充电充入电量单位为“度”,关机后数据清零。⑥ LED6亮:显示本次放电放出电量单位为“度”,关机后数据清零。⑦ LED7亮:显示当前的充电功率。⑧ LED8亮:显示当前的放电功率。⑨ LED9亮:电池组的总电压。⑩ LED10亮:电池组内单体电池最大电压⑪ LED11亮:电池组内单体电池最小电压⑫ LED12亮:电池组的电池串数⑬ LED13亮:显示当前的充电电流⑭ LED14亮:显示当前的放电电流⑮ LED15亮:显示保护板的温度,当温度大65C时触发关机保护。LED16亮:亮表示进入设定模式。

至处,本保护板基本上完工。前期目标均实现了。还增加SOC计量等一堆功能。但硬件增加的成本不多,主要的功能还是用软件来实现,现在IC RAM差不多都用完了。还花了几天优化程序,不然RAM还不够用。单单电池的关键参数增加到20个左右,这完全是开始没想到的。后面的精力就是把这个电池参数上网,有兴趣的请移步到

 https://www.dianyuan.com/bbs/2467714.html  【工程师6】+实践类+物联网初体验

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荧火
LV.4
16
2019-12-08 12:24
@心如刀割
期待原理图

原理图就不发了,都是一些专用的IC。大概的功能方框图就是:先差分采集电池信息-------》高速单片机处理---------》保护输出。

电池保护板的设计与普通板不一样的地方是它对软硬件的配合是很高的,同样一次的故障有可能是硬件问题也有可能是软件的问题。

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