基于C8051F單片機的鎳氫電池組管理系統

　　CPU輸出占空比可調的PWM信號，控制NPN三極管5551的通斷，最終實(shí)現對場(chǎng)效應管通斷的控制，達到電流控制的目的。同時(shí)CPU實(shí)時(shí)檢測當前電流值，并根據實(shí)時(shí)電流值閉環(huán)調節PWM信號的占空比，從而實(shí)現充電電流的恒流閉環(huán)調節。

　　在一個(gè)PWM周期中，當PWM信號為高時(shí)，低邊NPN三極管5551導通，使高邊NPN三極管5551基極拉低，三極管關(guān)斷，場(chǎng)效應管門(mén)級變?yōu)榈碗娖?，?chǎng)效應管關(guān)斷;當PWM信號為低時(shí)，低邊NPN三極管5551關(guān)斷，高邊NPN三極管5551被上拉電阻拉高，三極管導通，場(chǎng)效應管門(mén)級變?yōu)楦唠娖?，?chǎng)效應管導通;在每一個(gè)PWM周期中，重復以上過(guò)程。

　　2)實(shí)時(shí)電壓檢測電路

　　針對煤礦產(chǎn)品的特點(diǎn)，鎳氫電池充放電管理系統應至少能夠實(shí)現對20節串聯(lián)電池組中任一單節電池的實(shí)時(shí)進(jìn)行監控。要求檢測電壓范圍寬，精度高，響應時(shí)間快等一系列特點(diǎn)，因此，必須對20節電池進(jìn)行同時(shí)測量，減少實(shí)時(shí)誤差，并通過(guò)內部軟件校正實(shí)現測量精度要求。測量電路原理圖如3所示。

　　圖3實(shí)時(shí)電壓檢測電路原理圖

　　20節電池電壓經(jīng)過(guò)不同阻值的分壓電阻，進(jìn)入CPU進(jìn)行AD轉換，得到不同AD采樣值，再通過(guò)內部軟件恢復出實(shí)際的電壓值，相鄰電壓值之差即是單節電池電壓。

　　系統設計了5組分壓電阻，實(shí)現了從1/3到1/20共5組分壓比。針對不同的電池電壓，將分壓后的電壓數據盡可能的包含在A(yíng)D采樣的滿(mǎn)量程內，提高了AD采樣的精度。簡(jiǎn)化AD外圍電路，不經(jīng)過(guò)運算放大器進(jìn)行放大，直接進(jìn)入CPU的模擬采樣端口，消除了由外部器件差異引入的采樣誤差;通過(guò)CPU對模擬端口同時(shí)采樣，消除了由采樣時(shí)間差異引入的時(shí)差誤差。

　　CPU選用的是Silicon公司推出的8051F5XX系列CPU，它內部包括一個(gè)12 bit的ADC，且支持多達32個(gè)單端輸入，完全符合系統設計要求。