基于單片機的電池管理系統設計

2．1 電源模塊
整車(chē)為BMS提供的電壓是12 V，管理系統需要的電壓有：5 V，單片機及驅動(dòng)芯片用；±15 V，運放及電流傳感器用。采用DC／DC模塊將12 V電壓轉成5 V或者15 V。
2．2 A／D轉換模塊
Frescale 16位系列芯片集成10位的A／D轉換模塊，滿(mǎn)足整車(chē)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)現模塊電壓巡檢采樣，主模塊中直接對總電壓周期采樣；采用霍爾傳感器實(shí)現電流采樣；采用熱敏電阻實(shí)現溫度采樣。
DG128通過(guò)I／O向CPLD實(shí)時(shí)發(fā)送電池模塊選通信號，CPLD根據傳送過(guò)來(lái)的信號經(jīng)由內部與非邏輯組合的運算，向高壓光電隔離開(kāi)關(guān)陣列發(fā)出控制信號，控制光電開(kāi)關(guān)固態(tài)繼電器分時(shí)導通；被選中的模塊電壓信號再經(jīng)過(guò)線(xiàn)性隔離放大和低通濾波預處理，最后進(jìn)入DG128的A／D轉換模塊。開(kāi)關(guān)陣列控制隔離濾波電路如圖2所示。

如圖3所示，設電池總電壓為U，電阻R2兩端的電壓為U2，當求得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(xiàn)性光電隔離放大環(huán)節ISO124，最終傳給DP512的A／D，經(jīng)處理，求得U。