基于CAN总线的深海锂电池在线检测系统设计
2016-01-18
自动化与仪表 2016年8期
(中国船舶科学研究中心,无锡 214082)
锂电池由于其不产生气体、能量密度比高、寿命长、成本低等优点,成为水下机器人设计优先选择的能源类型。但与常规陆上电池相比,水下机器人使用的电源容量大、电压高、电池组数多,其安全性始终是水下机器人系统设计时重点解决的难题[1-3]。在自主研制的小型水下机器人项目中,采用了基于CAN总线技术的锂电池在线检测系统。该系统可直接暴露在高压的绝缘油内,适合深海环境,可对每个电池的电压和温度进行实时检测,并将数据传输到水下机器人的控制系统。
1 水下锂电池在线检测系统原理
小型水下机器人上有推进器、水下灯和控制系统等很多用电设备。其电源为自带电源150 VDC,共采用了40只单芯锂电池串联连接。电池组在放电和充电的工作状态中,当发生过放、过充和过热的异常情况时,易发生爆炸等事故。国内外在使用中都有类似的事故发生,所以对电池组的实时监控就非常重要。此外,电池监控的参数除了电池电压外,温度也十分重要。监控电压可防止电池出现过放和过充,温度检测可有效防止电池起火和爆炸。电池监控原理如图1所示。

图1 系统原理Fig.1 System theory diagram
作为应用于水下充油的锂电池,其检测系统与近年来发展的电动车锂电池管理系统相比,区别在于:
(1)直接暴漏在高压绝缘油内,其电子元件要求耐高压,耐油;
(2)电池组数多达47只,电压较高;
(3)体积小,可以和电池紧密地安装在充油的电池箱内;……
登录APP查看全文
