基于C8051F041单片机的直流电源设计

变电站或电厂等操作电源中，直流电源是核心，而电池组在直流电源中有着重要的地位，因此，设置专门的电池管理系统(BMS) 是非常必要的。其基本作用是监控电池的工作状态、管理电池的工作情况，以便最大限度地利用电池的存储能力和延长循环使用寿命。

依靠在线监测蓄电池的电压和电流，合适的蓄电池管理装置使BMS 具有防止蓄电池过电流放电(放电电流大于最大允许放电电流) 、欠电压放电(放电过程中蓄电池电压低于截止电压) 、过电流充电(充电电流高于允许的最大充电电流)和过电压充电(充电过程中蓄电池电压高于发泡电压) 的功能。这些限定值一般随着蓄电池类型、蓄电池样式、充放电电流、工作温度和蓄电池老化程度不同而有所变化。

本硬件系统主要是通过软件来实现对电池组或电池单体的电量、电压、温度等进行监测，并将检测到的数据显示出来及出现异常情况能及时报警。

电池管理系统的总体结构

为了便于测量，首先分别对单体电池电压进行测量，然后用电流互感器和电压互感器测量总电流和总电压，并可根据需要任意选点测量电池温度，再将测量到的数据输入到单片机里，最后与CAN BUS 通信。系统的硬件设计框图如图1 所示。

测量电路设计

电池单体电压测量电路设计
本系统采用HCNR200 光电耦合器作为隔离和数据采集系统之间的信号传递采样器件。电池单体的电压测量电路如图2 所示。

因此，输入电压和输出电压之间的关系是线性的，与数码管的光输出特性无关。可通过调节R2 和R1的比值来调节基本隔离放大电路的增益。