BTS电池检测系统硬件说明培训课件Word格式.docx

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电源及状态指示灯

2电源开关

3通道工作指示灯（共八个）

4电池上下夹具（中间夹电池）

5164插座，连接鳄鱼夹具

机箱后面板示意图

通讯口插座

2

电源插座

3通讯线

与上位机（PC）的连接

（①）RS-232通讯口，与（③）通讯线一端相连；

（②）电源接220V交流电；

3（③）通讯线的另一端用来连接上位机（PC电脑）。

1.2下位机硬件的工作流程

电源供电过程

1.接入220V的市电后，由变压器转换为12V的交流电，然后经过整流器输出12V的直流电，至L7808与L7908两个稳压器件，然后由L7808与L7908分别输出+8V与-8V的电压为主板元器件供电；

2.接入220V的市电后，由变压器转换为12V的交流电，然后经过整流器输出12V的直流电，至电源管理芯片，输出5V的直流电为CPU供电；

3.接入220V的市电后，由变压器转换为12V的交流电，然后经过整流器输出12V的直流电，至继电器为其供电。

指令执行过程

上位机发出的充\放电指令包括两部分内容：

一是充\电的指令，另一部分是充\放电指令电流、电压的具体数值。

由接上、下位机的通讯线将指令传递给下位机的串口端口，再将指令发送给CPU。

CPU接到指令后同时进行两路操作：

•发出充\放电指令：

CPU将充\放电指令发送给4094芯片，由4094芯片识别是充电还是放电指令后，发给继电器一个控制信号，如果是充电控制信号，继电器将打开充电开关，将通道与充电电路接通；

放电控制信号与充电相同；

•充\放电流、电压数值：

上位机传送给CPU的指令是数字信号，经过D\A转换为模拟信号后，发送至OP07芯片进行运算放大操作，OP07芯片会根据信号的强度计算出充\放电指令具体的数值，然后将这个数值信号发送给MOS管，MOS管接到指令后，给出充\放电电流、电压的具体数值至通道；

由以上两步操作即可实现通道执行充\放电指令的操作。

通道数据采样反馈过程

通道采样数据的反馈信息包括电流采样数据与电压采样数据两部分，对电流的数据采样是通过与通道连接的分流器来执行的，然后经过A\D转换后送入CPU；

电压的采样数据是通过采样电路把采样电压数值传送给14051芯片，然后经过A\D转换后送入CPU，CPU接收到电流、电压的采样信号后，通过串口端口直接发送反馈给上位机，此时便完成了一次指令执行和数据反馈的过程，一般数据采样的周期为1秒一次。

此外，散热器与风扇的功能用于排出下位机主板工作时的热量，降低系统风险性。

1.3BTS小电流设备的安装与调试

该项步骤请参见《BTS小电流设备的安装与调试作业指导书》。

1.4电池夹具

BTS系列电池检测系统有三种夹具，分别为通用电池夹具，鳄鱼夹具以及聚合物夹具，以下为三种夹具外形以及使用方法：

通用电池夹具：

适用于夹持各类圆柱及方形电池，下档板固定，上档板可以上下移动，以适应不同长度的电池。

钢壳机身的下夹具接电池的负极，上夹具接电池的正极，即上正下负，而铝壳机身的电池接入与钢壳相反，即上负下正。

鳄鱼夹具：

每套夹具各有大小2个鳄鱼夹，分为红、黑2种颜色。

当检测电流时，大红鳄鱼夹连接电池正极，大黑鳄鱼夹连接电池负极；

当检测电压时，小红鳄鱼夹接电池正极，小黑鳄鱼夹接电池负极。

聚合物夹具：

适合于块状电池，左边接电池正极，右边接电池负极。

2大功率BTS电池检测系统

大功率BTS定义：

一般而言，超过10A的电流，我们都归类为大功率。

大功率BTS串口版工作模式通常是由上位机直接与下位机串联工作，实现对下位机的控制。

下位机主要由下位机板，防反接板，电源，电阻箱，CCDC通道板，防干扰板，散热器，机箱等几大部分组成。

2.1大功率BTS主要硬件结构

图1大功率BTS硬件结构图

2.2大功率BTS工作流程

图2大功率BTS工作流程

2.3主要硬件介绍

2.3.1下位机板功能

图3下位机板功能图

1.接收从上位机或中位机传来的操作指令；

2.将指令转换为DA信号给CCDC通道板发出相应的控制指令；

3.用分流器采集通道运行数据，然后转换为AD信号，反馈给中位机或上位机。

2.3.2CCDC通道板功能

CCDC通道板是下位机与通道之间的操作开关，当接收到从下位机传来的控制指令后，立刻做出相应的充、放电的指示命令，使得相应通道启动工作任务。

2.3.3防干扰板功能

图4防干扰板功能图

防干扰板主要作用是使充放电任务隔离，避免充，放电过程中双方电流干扰现象。

其工作原理为首先判断CCDC下达的是充电还是放电命令，如果是充电命令，防干扰板就断开放电线路的连接，如是放电命令，则断开充电线路的连接。

防干扰板接在CCDC通道板上，一般一块CCDC通道板接一块防干扰板。

2.3.4防反接板功能

图5防反接板功能图

防反接板是与CCDC通道板和通道相连，其作用是防止电池正负极接反而导致的短路现象。

具体实现方法为：

防反接板上设置了一个基准电压，通过与采样电压相比较，若结果产生高电平，则认为是电池正负极没有接反，即打开通道；

若为低电平，说明电池正负极接反，立即关闭通道，停止操作。

2.3.5电阻箱功能

当大电流BTS的电流电压特别大时，需加增加电阻阻值来降低压降与功率，从而可降低大电压电流设备的系统风险性。

超过6000W功率需配至少一个电阻。

2.3.6散热器功能

散热器连接在CCDC通道板上，防止因元器件工作时所产生的过热现象，大功率设备都采取大散热器型号为A409-88-50-360或小散热器型号为A409-35.5-11-21配合工作。

2.4大功率BTS设备设计实例

如客户需要50V30A4通道BTS检测设备，需如何设计？

设计步聚

采用电压串联，电流并联方式可实现增大电压，扩大功率需求。

流程实现可参见下图：

图6大功率BTS硬件结构设计流程

单通道所需电源个数

按照所选电压应大于客户要求电压2V为宜，故应选用55V8.3A型号电源，将其电压降低3V；

实际要求电流为30A，需串联4个电源来实现电流供给，即30A/8.3A，选择4为宜；

由于四个通道，每通道串联4个电源，故需采用16个电源，通常一层机箱可装12个电源，需设计2层机箱。

单通道CCDC通道板的个数

由52V*30A可知功率约1600W，一个CCDC通道板最大功率为240W，1600W/240W可知需约7个CCDC，为了使设备更加有效的工作，通常功率要设计得略高于需求功率，故选择8个CCDC为宜，共4个通道，8*4=32个，通常一层机箱可装6个CCDC通道板，故选择6层为宜。

确定机箱型号

6层CCDC通道板+2层电源+1层防反接板+1层下位机板=10层。

每层机箱3U高，故应选择30U的机箱。

通常有多少U就有多少风扇，应选30个风扇。

2.5大功率BTS常见故障

振动

故障现象：

振动现象通常反应在给电池充电的电流不准，影响工作效率。

解决办法：

通过改变复反馈回路的振幅条件来解决，即改变振幅的项位或振幅。

干扰

启动多通道操作时，单通道充/放电功率大之后，充/放电工作互相干扰，即充电工作时，放电也工作。

加个防干扰板，实现充/放电的隔离操作，以同一个通道为例，当充电任务进行时，防干扰板会将这个通道的放电电路断开，使充电任务不受影响。

反接

将电池的正负极与通道上的正负极接反，电压电流大时会产生事故。

加一个防反接板，当发现了电池接反了后，直接关闭通道，停止操作。