基于C8051F单片机的镍氢电池组管理系统

　　CPU输出占空比可调的PWM信号，控制NPN三极管5551的通断，最终实现对场效应管通断的控制，达到电流控制的目的。同时CPU实时检测当前电流值，并根据实时电流值闭环调节PWM信号的占空比，从而实现充电电流的恒流闭环调节。

　　在一个PWM周期中，当PWM信号为高时，低边NPN三极管5551导通，使高边NPN三极管5551基极拉低，三极管关断，场效应管门级变为低电平，场效应管关断;当PWM信号为低时，低边NPN三极管5551关断，高边NPN三极管5551被上拉电阻拉高，三极管导通，场效应管门级变为高电平，场效应管导通;在每一个PWM周期中，重复以上过程。

　　2)实时电压检测电路

　　针对煤矿产品的特点，镍氢电池充放电管理系统应至少能够实现对20节串联电池组中任一单节电池的实时进行监控。要求检测电压范围宽，精度高，响应时间快等一系列特点，因此，必须对20节电池进行同时测量，减少实时误差，并通过内部软件校正实现测量精度要求。测量电路原理图如3所示。

　　图3实时电压检测电路原理图

　　20节电池电压经过不同阻值的分压电阻，进入CPU进行AD转换，得到不同AD采样值，再通过内部软件恢复出实际的电压值，相邻电压值之差即是单节电池电压。

　　系统设计了5组分压电阻，实现了从1/3到1/20共5组分压比。针对不同的电池电压，将分压后的电压数据尽可能的包含在AD采样的满量程内，提高了AD采样的精度。简化AD外围电路，不经过运算放大器进行放大，直接进入CPU的模拟采样端口，消除了由外部器件差异引入的采样误差;通过CPU对模拟端口同时采样，消除了由采样时间差异引入的时差误差。

　　CPU选用的是Silicon公司推出的8051F5XX系列CPU，它内部包括一个12 bit的ADC，且支持多达32个单端输入，完全符合系统设计要求。