基于C8051F041單片機的直流電源設計

變電站或電廠(chǎng)等操作電源中，直流電源是核心，而電池組在直流電源中有著(zhù)重要的地位，因此，設置專(zhuān)門(mén)的電池管理系統(BMS) 是非常必要的。其基本作用是監控電池的工作狀態(tài)、管理電池的工作情況，以便最大限度地利用電池的存儲能力和延長(cháng)循環(huán)使用壽命。

依靠在線(xiàn)監測蓄電池的電壓和電流，合適的蓄電池管理裝置使BMS 具有防止蓄電池過(guò)電流放電(放電電流大于最大允許放電電流) 、欠電壓放電(放電過(guò)程中蓄電池電壓低于截止電壓) 、過(guò)電流充電(充電電流高于允許的最大充電電流)和過(guò)電壓充電(充電過(guò)程中蓄電池電壓高于發(fā)泡電壓) 的功能。這些限定值一般隨著(zhù)蓄電池類(lèi)型、蓄電池樣式、充放電電流、工作溫度和蓄電池老化程度不同而有所變化。

本硬件系統主要是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現對電池組或電池單體的電量、電壓、溫度等進(jìn)行監測，并將檢測到的數據顯示出來(lái)及出現異常情況能及時(shí)報警。

電池管理系統的總體結構

為了便于測量，首先分別對單體電池電壓進(jìn)行測量，然后用電流互感器和電壓互感器測量總電流和總電壓，并可根據需要任意選點(diǎn)測量電池溫度，再將測量到的數據輸入到單片機里，最后與CAN BUS 通信。系統的硬件設計框圖如圖1 所示。

測量電路設計

電池單體電壓測量電路設計
本系統采用HCNR200 光電耦合器作為隔離和數據采集系統之間的信號傳遞采樣器件。電池單體的電壓測量電路如圖2 所示。

因此，輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系是線(xiàn)性的，與數碼管的光輸出特性無(wú)關(guān)?？赏ㄟ^(guò)調節R2 和R1的比值來(lái)調節基本隔離放大電路的增益。