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该逆变器电压采集电路的工作原理是什么?

电池管理系统(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM),电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力锂电池和电动汽车的重要纽带,其重要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。

电池管理系统的结构是模块化、分布式的。该系统由两级控制结构组成,即局部测量模块和中央处理模块。其中,中央处理模块的重要功能是通过RS232接口与上位机通信,并以CAN总线网络的形式与本地测量模块连接。本地测量模块的重要功能是数据采集(重要是温度、电流、电压数据采集)、充放电控制、电量测量、单电池均衡以及利用CAN总线技术与中央处理模块通信。

电池的外形尺寸将对电源系统结构有重大影响。要使用大量小型电池以适合形状复杂的电池模块(或电池组)吗或者要使用外形尺寸很大的电池,因而由于重量问题而导致对电池数量的限制或引起其他的尺寸限制这也许是设计变数最大的部分,因为外形新颖的电池不断上市,而且人们也在不断努力,务求电池模块或电池组集成到产品中后,会与整个产品概念更加一致。

基于各个模块的功能,BMS能实时检测动力锂电池的电压、电流、温度等参数,实现对动力锂电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等,并且能够计算动力锂电池剩余容量、充放电功率以及SOC&SOH状态。

电池管理系统中的数据采集模块负责采集电池的电流、电压、温度等各种状态参数。充电控制模块自动充电分为预充电、恒流充电、恒压充电三个阶段,根据采集的数据控制充放电过程。在适当的时候,均衡模块可以通过一个15W的开关电源对单个电池进行均匀充电,使电池组中的电池更加平衡一致。

其他因素也可能对物理结构和监视电路造成影响。就锂离子电池而言,要电池容量平衡,从而导致了额外的热量管理问题(去除热量),而且假如要有源平衡,还要电源转换电路。温度探头常常分布在整个模块之上,以供应一种将电压读数与充电状态关联起来的方法,因而要一些支持电路和连接方法。

逆变器工作原理

逆变器是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程。

转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制(PWM)技术。其核心部分都是一个PWM集成控制器,Adapter用的是UC3842,逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围36~40V,其内部设有一个误差放大器,一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

输入接口部分:输入部分有3个信号,12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供,ENB电压由主板上的MCU提供,其值为0或3V,当ENB=0时,逆变器不工作,而ENB=3V时,逆变器处于正常工作状态;而DIM电压由主板提供,其变化范围在0~5V之间,将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端,逆变器向负载提供的电流也将不同,DIM值越小,逆变器输出的电流就越大。

电压启动回路:ENB为高电平时,输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。

PWM控制器:有以下几个功能组成:内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。

直流变换:由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路,输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作,使得直流电压对电感进行充放电,这样电感的另一端就能得到交流电压。

LC振荡及输出回路:保证灯管启动需要的1600V电压,并在灯管启动以后将电压降至800V。

输出电压反馈:当负载工作时,反馈采样电压,起到稳定I逆变器电压输出的作用。

逆变器(inverter,又称变流器、反流器,或称反用换流器、电压转换器)是一个利用高频电桥电路将直流电变换成交流电的电子器件,其目的与整流器相反。可将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。

 
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