基于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。
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。
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