基于Freescale單片機的電池管理系統設計

　　2. 1 電源模塊

　　整車為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，滿足整車的采樣精度要求。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 控制光耦陣列開關，實現模塊電壓巡檢采樣，主模塊中直接對總電壓周期采樣; 采用霍爾傳感器實現電流采樣;采用熱敏電阻實現溫度采樣。

　　DG128 通過I/ O 向CPLD 實時發送電池模塊選通信號，CPLD 根據傳送過來的信號經由內部與非邏輯組合的運算，向高壓光電隔離開關陣列發出控制信號，控制光電開關固態繼電器分時導通; 被選中的模塊電壓信號再經過線性隔離放大和低通濾波預處理，最后進入DG128 的A/ D 轉換模塊。開關陣列控制隔離濾波電路如圖2 所示。

圖2 模塊電壓采集電路

　　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R 2 兩端增加由電阻R 3 和電容C1 組成的低通濾波器，再經光藕AQW214隔離后，將U2 傳給線性光電隔離放大環節ISO124，最終傳給DP512 的A/ D，經處理，求得U。

圖3 總電壓采集電路

　　圖4 中利用二極管單向導電性，將正負電流分別經過電阻和運算放大器組成的網絡，最終轉換為電壓信號，進入A/ D 模塊。

圖4 電流采集電路

　　圖5 中，虛線框內的RV 為熱敏電阻，R2 為低溫漂精密電阻。5 V 經R2 分壓，即可求得RV 的阻值變化，查表進而得到對應的溫度值。與測量其他信號一樣，溫度轉換的電壓信號也經過一個低通濾波器進入A/ D 模塊。

圖5 溫度采集電路