基于欧美市场的RV房车电池组设计研究

李雨芬

摘 要：汽车是工业化发展的宝贵成果，房车则是根据市场需求情况诞生的全新汽车类型。在市场上关于RV房车的市场阵容有目共睹，我国近年来房车销售情况非常喜人。其中，关于房车的发展，欧美市场上的RV房车依旧还有非常大的影响力。在这种影响力的发展当中，主要是先入为主的品牌影响力。同时，在歐美市场上的RV房车当中，电池组的设计也有着一定的特色。对于房车而言，电池组的设计应用有着重要意义和价值，电池组的应用是保证车辆照明、取暖、车辆运转等多方面综合运用的基础。在房车的电池组设计当中，针对欧美市场RV房车进行深入研究，需要保证整个电池组的设计更加合理。

关键词：RV房车;电池组;设计策略

中图分类号：U463.63;TM912 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）03-073-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.033

目前，针对RV房车的综合设计当中，电池组的设计情况需要符合房车的日常应用需求。针对电池中的电池组设计，在供电和整体运用中，需要提升房车的综合用电效率和用电安全等。用电情况的综合拓展。针对电池组的综合设计问题，需要采用科学合理的设计策略，既保证电池组在供电方面满足房车的基本需求，也需要让房车在用电上足够安全。房车电池管理系统和电池组的设计结合，可以充分提升整体管理的效率和质量。针对欧美市场RV房车电池组的综合设计情况，需要保证整体的建设发展。其中，包括主控模块设计、铅酸蓄电池选择、电流情况控制、电压情况控制等。这些都是房车电池组设计中的重点内容，可以保证RVA房车电池组的综合设计水平[1]。

1 电池主控模块单元综合设计

在电池主控模块综合设计当中，需要满足RV房车的综合设计需求。其中，需要为用户做好基本的交互，需要设计GUI界面，这个设计需要能够满足操作系统当中的灵活切换要求。只有保证灵活切换之后，才能够保证电池的用电安全。同时，在整体主控模板设计当中，需要有足够的内存。这种内存不但包含了电池的各类信息，而且还包括房车当中各类电器使用的信息。储存这种类型的信息，不但是为了保证日后检修的方便，这种信息对于房车的维修和检查，也有着重要的作用和意义，能够让整个检查更加精确。同时，在房车整体设计当中，电池组的功率还需要满足SOC的计算要求。电池芯片的计算，对于电池系统管理有着重要意义，对于电池的综合管理有着推动作用。

在房车主板控制单元的综合设计当中，采用英国的Raspberry Pi 3B+型开发板。这主要是因为Raspberry Pi 3B+型开发板，属于可开发性较强的主控模块。因为Raspberry Pi 3B+型开发板属于高集成度的系统芯片，这种高集成度的系统芯片可以更好地提升整体运算效率。而且其中还包含了中央处理器和数字信号处理器，在整个运转过程当中，远远比其他单机片的运转效率更高。其中，最高运转频率可以达到700MHz，这个运转频率可以充分使用各类熟悉的系统语言做开发，其中的系统库也可以得到充分的运转。在整体运转过程当中，多个进程都可以进行后台运行。在电池主控模块综合设计中，这些都可以满足房车控制系统开发的需求。其中，电池管理系统（BMS）也可以得到充分的开发保证，确保整体主控模块单元的设计需求。目前，欧洲市场上，这种主控模块单元的设计当中，采用Raspberry Pi 3B+型开发板的应用还有着很高的市场应用空间。所以，在目前的欧洲房车电池设计当中，也可以将这种开发板作为选择。

2 欧美RV房车电池组监控模块设计

房车电池组设计当中，监控系统是为了针对电池内的温度、电压和电流等情况进行综合监测。房车的电池组和电动汽车相比，电池单体数少。针对电池的监测，需要有专用的检测芯片。目前，比较有名的欧洲专用检测芯片品牌是达拉斯半导体公司推出的产品：DS2438，这种半导体专用监测芯片可以让整个电池的情况数据更加清楚。这款产品属于单总线器件，整个芯片是内部集成了电流、电压、温度等各方面检测功能的品牌，而且转换器可以在-40℃到85℃的环境下正常工作。因此，选择这种芯片之后，可以满足RV房车大多数环境下的工作检测问题。在这个过程中，针对电池芯片检测情况进行综合把握，就可以提高房车电池系统管理的整体效率[2]。

在电池监测设计当中，针对电池的电压和电流，以及电池充放电当中的温度等参数，都可以通过监测系统进行有效收集。通过整个房车电池监控模块设计框架可以看出，在电池主控模板对电池检测系统发出指令后，DS2438会根据指令的具体情况进行函数采集，以及针对测量温度数据进行收集。收集这些数据后进行储存映射，可以让整个电池检测系统充分发挥作用，让整个检测系统更好地发挥作用。针对储能电池组的综合讯息收集设计，可以保证房车的正常运转。在正常运转过程当中，检测不同数据对于最终应用有着不同的应用价值。温度值、电压值、电流值，这些都是电池控制检测系统中的重要基础，能促进电池检测的整体发展。在这个过程当中，针对电池参数的具体情况，都关系到房车的整体操作。其中，电流值的具体情况，通过房车电池芯片自动采集，同时会用电流累加器读取。这个过程当中，电池检测系统的有效应用，可以让房车的电池管理系统得到保证。

3 欧美RV房车电池电压采集系统设计

在房车电池组的电压采集当中，针对房车电压的数据采集系统设计，可以更完善地提高整体运作效率。电压稳定是保证房车电池安全的根本，这种电池安全的综合处理，需要主控系统对电池电压有精确的把握。其中，电压当中的具体情况需要充分利用电阻进行分压，这样才能够让电压采样更加精确，进而通过电压采样进行更深入的电池控制。

房车电池组设计当中，等值电阻为1M，在单体电池电压分压过滤后会进行精确的采样。这时，采样数据进入DS2438当中，从而将参数转化为数字量，然后才能够被系统精确读取。在这个电池电压采集设计当中，针对具体情况做数据采集，才能保证电池电压反馈数据的精确性，最终让电池电压采集系统作更优化的反馈，提升综合设计质量。

4 欧美RV房车电池电流采集设计

房车电池采集设计当中，针对电压的数据采集，同样需要通过DS2438对双向电流的电量进行综合采集。DS2438检测当中，当电池充电时电流情况显示为负，当电流充电时显示为正。这个电流情况，可以作为房车电池充放电情况的判断依据。本系统中采用霍尔电流传感器，在系统设计当中输入为电流信号，输出部分则是电压信号。整体设计框架当中，针对电池系统中的综合测量，可以保证电池在大电流放电当中更好地保证电池的基本安全。这种构架的好处是整体测量精度比较高，对系统的要求也相对较高[3]。

在房车电池电流采集设计当中，DS2438集成了10位电流转换器。其中，Vsen+和Vsen-是电池电流采样的输入和输出口。采样电阻的设计主要是为了电池在充电过程当中，会将电流转化为电压进行采集。霍尔传感器的应用对电流进行检测，这个过程当中采样的比例是2 000：1，这个采样比例才能够更好地应用到整个系统当中。其中，计算电流值的公式是：Current/（4096*Rsens），通过对电压值的公式应用，可以统计房车的电池电流情况，以更好地完成整个房车电流采样系统的设计。

5 欧美RV房车电池的温度检测设计

电池温度跟电池安全息息相关，因为电池温度必须要始终在一定阀值范围内。这种电池温度检测，只有及时反馈给主板控制模块，才能够保证对电池管理系统的综合把握。而且电池必须要在一定温度范围内，才能够保持电池正常的充放电，才能够保证电池的穩定工作。在这个过程当中，如果电池的温度过高或者过低，都有可能对电池造成不可逆的损伤。为了延长电池使用寿命，目前市场上对电池温度的检测设计，整体要求已经越来越高。DS2438当中集成了温度传感器，整体的测量范围在-55℃～125℃。这个阀值满足电池正常运转的基本要求。

在这个系统中，将DS2438设置在电池附近。这样，可以保证电池运作中的基本安全，防止外界对电池温度的干扰。同时，在电池主板控制模块中针对电池的具体情况，需要根据具体情况做有效设计。同时，在Raspberry Pi通过单总线进行采集，用采集指令完成对电池内部整体数据的把握。然后将检测到的结果寄发送到寄存器当中。这个过程中，在电池温度检测设计中，整个电池检测系统可以更好地反馈给电池管理系统。这个过程当中，电池温度的综合控制，最终都会给电池带来一定的结果。针对温度检测设计，可以更好地完成整体目标[4]。

6 结语

房车电池组的设计，关系到房车各项功能的开发。随着房车技术要求越来越高，对电池供电系统的要求也越来越严格。针对房车电池组的设计，需要满足房车各项设计的基本要求。其中，在电池组的综合设计中，针对房车电池组的综合设计，在满足整体设计要求的同时，需要充分考虑房车设计中的各项指标。其中，电压、电流和温度等方面的检测，可以更好地完善房车电池。最终，让房车电池设计符合未来要求，这种形式的设计对房车发展有着重要意义，对房车发展有着积极作用。

参考文献

[1] 工控网.业界首次混合动力房车锦标赛使用全新Delta Motorsport智能功率密集型电池组[J].世界电子元器件，2020（11）：3-4.

[2] 岳贤杰，李成伟，沈倩，等.基于树莓派的房车电池管理系统研制[J].吉林大学学报（信息科学版），2020，38（6）：680-686.

[3] 白超杰.基于光伏发电的房车电源管理系统设计[D].郑州：河南工业大学，2020.

[4] 沈倩.基于Raspberry Pi的房车电池管理系统研制[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2019.