基于單片機(jī)的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．1 電源模塊
整車為BMS提供的電壓是12 V，管理系統(tǒng)需要的電壓有：5 V，單片機(jī)及驅(qū)動(dòng)芯片用；±15 V，運(yùn)放及電流傳感器用。采用DC／DC模塊將12 V電壓轉(zhuǎn)成5 V或者15 V。
2．2 A／D轉(zhuǎn)換模塊
Frescale 16位系列芯片集成10位的A／D轉(zhuǎn)換模塊，滿足整車的采樣精度要求。A／D采樣電路包括電壓采樣、電流采樣與溫度采樣。子模塊中用CPLD控制光耦陣列開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)模塊電壓巡檢采樣，主模塊中直接對(duì)總電壓周期采樣；采用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)電流采樣；采用熱敏電阻實(shí)現(xiàn)溫度采樣。
DG128通過(guò)I／O向CPLD實(shí)時(shí)發(fā)送電池模塊選通信號(hào)，CPLD根據(jù)傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)經(jīng)由內(nèi)部與非邏輯組合的運(yùn)算，向高壓光電隔離開(kāi)關(guān)陣列發(fā)出控制信號(hào)，控制光電開(kāi)關(guān)固態(tài)繼電器分時(shí)導(dǎo)通；被選中的模塊電壓信號(hào)再經(jīng)過(guò)線性隔離放大和低通濾波預(yù)處理，最后進(jìn)入DG128的A／D轉(zhuǎn)換模塊。開(kāi)關(guān)陣列控制隔離濾波電路如圖2所示。

如圖3所示，設(shè)電池總電壓為U，電阻R2兩端的電壓為U2，當(dāng)求得R2兩端的電壓U2，即可反求U。為了提高U2的采樣精度，抑制高頻干擾，在R2兩端增加由電阻R3和電容C1組成的低通濾波器，再經(jīng)光藕AQW214隔離后，將U2傳給線性光電隔離放大環(huán)節(jié)ISO124，最終傳給DP512的A／D，經(jīng)處理，求得U。