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基于RT-Thread系统的蓝牙库仑计

随着电动自行车的普及,电动自行车价格越来越便宜,随之而来的电容量虚标也愈发严重。前段时间刚买了辆电动自行车,商家标称电池容量24AH可跑八九十公里,可第一次充满电后跑了约四十公里就罢工了,商家说是因为载重、路况、骑行习惯等原因才没有跑那么远。当时正好赶上发烧友的活动,随即产生了想自己做一个库仑计的想法。该产品硬件基于中科蓝讯AB32VG1开发板为主控,自己设计了带电压采集、电流采集、MOS控制、蓝牙通讯的扩展板;软件基于RT-Thread系统,该系统已经集成自己需求UART通讯、ADC采集、GPIO控制等驱动,自己开发了充放电电量计算,蓝牙通讯等业务应用。通过基于WxBitt第三方平台开发的蓝牙APP可查看电池实时电压、电流、充放电电量等信息,也可使用该APP控制充放电MOS等

止于终 止于终

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团队介绍

止于终 止于终

团队成员

曾工 软件工程师

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项目简介
随着电动自行车的普及,电动自行车价格越来越便宜,随之而来的电容量虚标也愈发严重。前段时间刚买了辆电动自行车,商家标称电池容量24AH可跑八九十公里,可第一次充满电后跑了约四十公里就罢工了,商家说是因为载重、路况、骑行习惯等原因才没有跑那么远。当时正好赶上发烧友的活动,随即产生了想自己做一个库仑计的想法。该产品硬件基于中科蓝讯AB32VG1开发板为主控,自己设计了带电压采集、电流采集、MOS控制、蓝牙通讯的扩展板;软件基于RT-Thread系统,该系统已经集成自己需求UART通讯、ADC采集、GPIO控制等驱动,自己开发了充放电电量计算,蓝牙通讯等业务应用。通过基于WxBitt第三方平台开发的蓝牙APP可查看电池实时电压、电流、充放电电量等信息,也可使用该APP控制充放电MOS等
硬件说明

1、电源电路,采用SY8511开关电源芯片,理论支持12~100V宽电压输入(实际需注意输入端滤波电容耐压及功率回路MOS的DS耐压)

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2、电流采集电路,使用LM358运放将采集的电流差分信号先放大至约-1.6V~+1.6V信号(实际因电阻精度及运放的零漂等引影会略有误差),然后再使用LM358另外一路运放加法电路将-1.6V~+1.6V转换成0~3.2V电压送至MCU AD进行采样。

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3、电压采集,将输入电压使用电阻分压电路,将信号转成最高电压不超过3.3V的信号送至MCU AD进行采样,分压电路串联电阻使用了一个多圈可调电位器,可根据输入电压调整量程以达到ADC最大精度的利用。

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4、放电MOS驱动电路,由于MCU电源地与电池负共地,放电MOS采用MCU的GPIO直接驱动,由于单片机IO高电平只有3.3V,无法打开MOS,故使用了三级 管做了一个推挽驱动电路,一是可以提高MOS驱动电压,二量可以加快MOS的开关速度

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5、放电MOS驱动电路,该功率控制回路使用的是低成本的NMOS控制,当MOS关断时充电MOS侧处于浮地模式。故别外给该驱动部分做了一路线性电源,并使用817光耦将两侧隔离

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6、功率回路MOS控制电路,采用同口电路,即充电和放电均在同一位置,采用2对TO220 MOS持续15A以上电流充放电。

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7、BLE蓝牙,虽然AB32VG1本身支持蓝牙,但由于刚推出来不久,再加上对蓝牙底层并不了解,故直接使用了成品蓝牙透传模块(信驰达 S02ABRI)

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软件说明

软件主要框架如图所示

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1、ADC,直接调用RT-Thread已经写好的ADC驱动

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2、UART, 直接调用,主要用于与蓝牙模块的通讯,方便与APP数据交互

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3、GPIO,主要用于MOS控制,方便控制充放电MOS的开关。由于GPIO默认已经配置好,直接可使用,在此不再赘述

4、整个项目软件代码已上传到附件,可下载查看

演示效果

1、由于拍拍摄视频时没有电池,使用电子负载仪及电源做的模拟,电池端接电源,负载端接负载仪模拟放电状态。电池端接负载,负载端接电源模拟充电状态


2手头没有5V的LM1117,用了一个7805,所有看着像是飞线,实际并不影响使用

附件

(12.31 MB)下载

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