新能源汽車電池組溫度監測系統

陳戳 陳萬培 揚州大學信息工程學院

1 總體結構與工作原理

系統整體結構如圖1所示，本項目主要有溫度傳感器，STM32單片機，顯示模塊和驅動電路這幾部分組成。其中溫度傳感器主要監測汽車電池組的溫度，把采集到的溫度通過串口發送給控制器STM32,做為本系統的控制器，STM32具有高性能、低成本、低功耗等特點。同時溫度會實時的顯示在液晶顯示屏上，當溫度超過事先設定的閾值時，蜂鳴器會報警及時提醒駕駛員溫度過高，以免發生火災。當新能源汽車電池溫度驟增而引發火災時，ECU會啟動滅火器，第一時間滅火降溫，保護駕駛員生命財產安全。滅火器驅動芯片MC33797是完全針對汽車氣囊模塊的點火診斷和開發的接口，安全性能高。具有強大的自檢功能，對電阻過小，短路，開路等故障能夠自我進行診斷，一旦發生故障及時報警，確保控制系統正常工作。

2 系統硬件設計

系統硬件結構包含STM32控制器模塊，溫度傳感器，液晶顯示屏和驅動電路模塊。系統硬件結構如圖2所示。

2.1 STM32控制器

STM32是基于arm cortex m處理器內核的32位閃存微控制器，集高性能，高時性，數字信號處理，低功耗，低電壓于一身。同時保持高集成度和開發簡易的特點。新能源汽車電池組溫度監測系統選擇的是STM32F1系列的微控制器。這系列的微控制器滿足了工業，醫療和消費類市場的各類應用需求。同時STM32擁有3個12位的us級的A/D轉換器（16通道），A/D測量范圍為0-3.6V。并且具備雙采樣和保持能力。便于溫度傳感器的溫度采集和處理。

2.2 溫度傳感器

采用熱敏探頭，其測溫范圍寬，性能穩定。測溫精度高，熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質的影響，對溫度變化響應快，尤其在感應接合點裸露在空氣中時，它們可在數百毫秒內對溫度變化作出響應。并且機械強度好，運用壽命長，安裝方便快捷。

2.3 液晶顯示屏

液晶顯示屏模塊采用OLED顯示屏模塊，此模塊的顯示區域是128x64的點陣，每個點都可以自己發光，無需背光，可顯示漢字、圖案、字母等。并且支持STM32控制器使用，全屏點亮時0.08W，功耗低。直接支持3-5V直流寬電壓，無需任何修改。采用SPI或IIC通信方式，最多只要4個IO口就能驅動，IO口占用較少。

2.4 驅動電路模塊

點火系統采用MOTOROLA公司的四通道點火驅動芯片MC33797進行設計。驅動芯片MC33797是完全針對汽車氣囊模塊的點火診斷和開發的接口，點火啟動電流大，能夠有效預防誤觸發情況的發生，安全性能高。另外，ECU控制系統采用ST公司的stm32作為中央處理芯片，與從芯片MC33797采用SPI通訊，速度可達8Mbit/s。最重要的是，MC33797具有強大的自檢功能，對電阻過小，短路，開路等故障能夠自我進行診斷，一旦發生故障及時報警，確保控制系統正常工作。

3 結語

“電池組溫度監測系統”在新能源汽車的電池附近安裝熱敏探頭，配合溫度顯示器和中央控制ECU，中央控制器可以根據傳感器的溫度及溫度坡度數據來分析判斷是否啟動滅火器的點火裝置，無需人工操作，可直接通過管道形式的滅火器滅火。并且溫度實時全程的顯示在溫度顯示器上，供司機參考，若溫度異常，系統會有蜂鳴器提醒。讓駕駛員安全的駕駛車輛，降低因電池溫度過高而導致汽車火災發生的概率，最大程度上減少人員傷亡及財產損失。由于新能源汽車的普及，電池組溫度檢測系統與人們的生活安全息息相關，具有較高實用性。