基于Freescale单片机的电池管理系统设计

　　2. 1 电源模块

　　整车为BMS 提供的电压是12 V，管理系统需要的电压有: 5 V，单片机及驱动芯片用; ! 15 V，运放及电流传感器用。采用DC/ DC 模块将12 V 电压转成5 V或者15 V。

　　2. 2 A/ D 转换模块

　　Frescale 16 位系列芯片集成10 位的A/ D 转换模块，满足整车的采样精度要求。A/ D 采样电路包括电压采样、电流采样与温度采样。子模块中用CPLD 控制光耦阵列开关，实现模块电压巡检采样，主模块中直接对总电压周期采样; 采用霍尔传感器实现电流采样;采用热敏电阻实现温度采样。

　　DG128 通过I/ O 向CPLD 实时发送电池模块选通信号，CPLD 根据传送过来的信号经由内部与非逻辑组合的运算，向高压光电隔离开关阵列发出控制信号，控制光电开关固态继电器分时导通; 被选中的模块电压信号再经过线性隔离放大和低通滤波预处理，最后进入DG128 的A/ D 转换模块。开关阵列控制隔离滤波电路如图2 所示。

图2 模块电压采集电路

　　如图3 所示，设电池总电压为U，电阻R2 两端的电压为U2 ，当求得R2 两端的电压U2 ，即可反求U。为了提高U2 的采样精度，抑制高频干扰，在R 2 两端增加由电阻R 3 和电容C1 组成的低通滤波器，再经光藕AQW214隔离后，将U2 传给线性光电隔离放大环节ISO124，最终传给DP512 的A/ D，经处理，求得U。

图3 总电压采集电路

　　图4 中利用二极管单向导电性，将正负电流分别经过电阻和运算放大器组成的网络，最终转换为电压信号，进入A/ D 模块。

图4 电流采集电路

　　图5 中，虚线框内的RV 为热敏电阻，R2 为低温漂精密电阻。5 V 经R2 分压，即可求得RV 的阻值变化，查表进而得到对应的温度值。与测量其他信号一样，温度转换的电压信号也经过一个低通滤波器进入A/ D 模块。

图5 温度采集电路