CC430F5137單片機的動(dòng)力電池管理系統設計

CCA30F5137單片機內部集成了CC1101無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器。為了提高數據傳輸的穩定性，無(wú)線(xiàn)電的RF頻率設為915 MHz，信道間隔為100 kHz，數據傳輸率為38．4 kbps，發(fā)送功率最大可以達到-109 dBm，傳輸距離可以達到200 m。距離較遠的情況下可以外接大功率天線(xiàn)，增加傳輸距離，根據傳輸距離調節發(fā)射功率大小，使功耗盡量最低。CC430F5137的RF無(wú)線(xiàn)電硬件電路如圖6所示。CC430F5137的供電電壓為+3．3 V，外接頻率為26 MHz的石英晶振。其中RF_N和RF_P為RF無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器的接收發(fā)射引腳，兩引腳外接天線(xiàn)，用以增加傳輸距離。

3 動(dòng)力電池管理系統軟件設計
動(dòng)力電池管理系統的軟件設計包括SoC電量檢測子程序、電池正常使用時(shí)系統程序和電池充電時(shí)系統程序的設計，下面就這各部分進(jìn)行詳細介紹。
3．1 SoC電量檢測子程序
蓄電池管理系統中，常用的SoC計算方法有庫倫計算法、開(kāi)路電壓法、阻抗測量法、綜合查表法等。出于系統低功耗特性以及成本考慮，本系統采用綜合查表法。電池的剩余容量SoC與電池的電壓、電流、溫度等參數有著(zhù)密切的聯(lián)系。通過(guò)電池固有的特性設置一個(gè)相關(guān)表，根據電池的電壓、電流、溫度等參數就可以算出得到電池的剩余電量值。剩余電量檢測程序流程如圖7所示。系統初始化完畢后開(kāi)始檢測電池的電壓、電流、溫度參數，然后根據已經(jīng)列出的相關(guān)表計算出電池的剩余電量，將所算出的數據通過(guò)顯示屏進(jìn)行顯示。同時(shí)，將此數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊傳輸給充電中心，如果剩余電量不足，系統會(huì )觸發(fā)報警裝置，告知人員電量不足。

3．2 電池正常使用時(shí)系統程序設計
在電池正常使用時(shí)，CC430F5137會(huì )實(shí)時(shí)檢測電池的各項參數，包括電壓、電流、溫度等。根據查表法就可以計算出電池的剩余電量，如果電量不足，系統會(huì )提示使用人員，告知電量不足，并通過(guò)CCA30F5137內部集成的RF無(wú)線(xiàn)電模塊，將電量不足的信息發(fā)送給充電中心。如果電池的輸出電流較大，超過(guò)電池的固有指標，系統也會(huì )發(fā)出警報，告知電池有特殊情況，并及時(shí)檢查更換電池。

電池正常使用時(shí)系統程序流程如圖8所示。首先系統會(huì )檢測電池的相關(guān)參數，并計算電量，顯示電池的相關(guān)信息，如果有警報發(fā)生，系統會(huì )及時(shí)通知使用人員和充電中心。
3．3 電池充電時(shí)系統程序設計
因為在電池充電的不同階段，電池輸入的電壓和電流需要不斷變化，所以在充電過(guò)程中系統會(huì )實(shí)時(shí)地檢測電池的輸入電壓、電流和溫度等參數，然后根據查表法計算出電池的電量，并將電量信息通過(guò)RF無(wú)線(xiàn)電發(fā)送給充電中心。這樣充電中心依照電池的實(shí)時(shí)參數不斷地控制充電電壓和充電電流，來(lái)更好地進(jìn)行充電。
其系統程序流程如圖9所示。
系統初始化后，會(huì )不斷檢測電池的相關(guān)參數，然后將電池的相關(guān)信息發(fā)送給充電中心，同時(shí)判斷是否已經(jīng)充滿(mǎn)，如果充滿(mǎn)電，則會(huì )通知人員電池已充滿(mǎn)。

結語(yǔ)
本文設計出了一種基于CC430F5137單片機的動(dòng)力電池管理系統。本系統能夠實(shí)時(shí)監測電池的使用情況，將電池的實(shí)時(shí)數據及時(shí)反饋給用戶(hù)。系統運行穩定可靠，有較好的應用前景。