CC430F5137單片機的動力電池管理系統設計
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2．3 數據傳輸模塊設計
數據傳輸模塊由CC430F5137單片機內部集成的CC1101無線電模塊構成。CC430F5137單片機是TI公司的MSP430F5xx系列的MCU與低功耗RF收發器相結合的產品，可實現極低的電流消耗，而且其采用電池供電的無線網絡應用，無需維修即可工作長達10年以上。微型封裝所包含的高級功能性還可為創新型RF傳感器網絡提供核心動力，以向中央采集點報告數據。CC430F5137為16位超低功耗MCU，具有16 KB閃存、CC1101無線電和2 KB RAM，供電電壓范圍為1．8～3．6V，正常工作模式消耗電流為160μA／MHz，LPM_3消耗電流為2．0μA。本文引用地址：http://www.104case.com/article/172548.htm
CCA30F5137單片機內部集成了CC1101無線電收發器。為了提高數據傳輸的穩定性，無線電的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，增加傳輸距離，根據傳輸距離調節發射功率大小，使功耗盡量最低。CC430F5137的RF無線電硬件電路如圖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無線電收發器的接收發射引腳，兩引腳外接天線，用以增加傳輸距離。
3 動力電池管理系統軟件設計
動力電池管理系統的軟件設計包括SoC電量檢測子程序、電池正常使用時系統程序和電池充電時系統程序的設計，下面就這各部分進行詳細介紹。
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、溫度等參數有著密切的聯系。通過電池固有的特性設置一個相關表，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始檢測電池的電壓、電流、溫度參數，然后根據已經列出的相關表計算出電池的剩余電量，將所算出的數據通過顯示屏進行顯示。同時，將此數據通過無線模塊傳輸給充電中心，如果剩余電量不足，系統會觸發報警裝置，告知人員電量不足。
3．2 電池正常使用時系統程序設計
在電池正常使用時，CC430F5137會實時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，系統會提示使用人員，告知電量不足，并通過CCA30F5137內部集成的RF無線電模塊，將電量不足的信息發送給充電中心。如果電池的輸出電流較大，超過電池的固有指標，系統也會發出警報，告知電池有特殊情況，并及時檢查更換電池。
電池正常使用時系統程序流程如圖8所示。首先系統會檢測電池的相關參數，并計算電量，顯示電池的相關信息，如果有警報發生，系統會及時通知使用人員和充電中心。
3．3 電池充電時系統程序設計
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，所以在充電過程中系統會實時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RF無線電發送給充電中心。這樣充電中心依照電池的實時參數不斷地控制充電電壓和充電電流，來更好地進行充電。
其系統程序流程如圖9所示。
系統初始化后，會不斷檢測電池的相關參數，然后將電池的相關信息發送給充電中心，同時判斷是否已經充滿，如果充滿電，則會通知人員電池已充滿。
結語
本文設計出了一種基于CC430F5137單片機的動力電池管理系統。本系統能夠實時監測電池的使用情況，將電池的實時數據及時反饋給用戶。系統運行穩定可靠，有較好的應用前景。
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