系統的3.6V電源則由變換的5V電源轉換得到。該DC-DC電路可以由HT7536芯片實現。該芯片是一個三端高效電源管理芯片。具有結構簡單，功耗小、溫度系數小、壓差低等優點。該電路如圖3.6所示。

3.2.3復位電路

本系統中采用STC809R作為復位芯片，該芯片是專用復位芯片，具有很多優點：在上電時，當時鐘振蕩穩定而且電壓值大于用戶設定值，單片機才開始工作;掉電時，當電壓值低于用戶設定值，單片機才能復位;電池電壓下降到一定值，單片機始終處于復位狀態，且此時處于超低功耗，避免電池出現過放;具有掉電檢測電路，在掉電過程中有充分的時間保存數據。

3.2.4外部電路本系統采用上位機對單片機系統中均衡、保護以及報警等相關參數進行設置，這些參數需要通過上位機設置并保存到硬件電路中，因此需要擴展1KB的EEPROM存儲器，如圖3.8所示。

MSP430單片機支持JTAG接口的在線下載和調試，因此在電路上預留了JTAG接口電路，給調試和使用都帶來了極大的方便。電路如圖3.9所示。

我們采用中斷方式來滿足系統應用中有狀態和電量顯示的需求。系統中設定了相應的功能按鍵，當某一按鍵按下時，產生中斷，根據按鍵去查看電池的剩余電路和相應狀態，在沒有按鍵按下時，我們不對其進行顯示。這樣可以減少系統的能量損耗。

統有充放電狀態和電量狀態的LED指示電路，備用的指示電路，以及LED報警和蜂鳴器報警電路，分別如圖3.10、圖3.11、圖3.12和圖3.13所示。

3.3信號采集電路

3.3.1 A/D轉換MSP430F233有一個12位的逐次逼近型ADC，具有8路模擬量輸入通道，

使系統可以同時對電壓、電流以及溫度信號進行采集，而不需要再擴展A/D芯片。

該AD轉換器內部包含有采樣保持電路，另外，其內部自帶參考電壓。

AD轉換器是通過其AVCC引腳供電。片內自帶2.56V的基準電壓VREF+，當進行電壓、電流和溫度等信號采集時，可以在VREF+引腳上加上電容進行解耦，這樣可以對噪聲更好的抑制。其A/D轉換連接電路如圖3.14.

3.3.2電壓采集電路

對電壓的精確采集是系統能否正常運行中非常關鍵的一步。因為，后續的保護電路需要依據電池組總電壓和單體電壓值的大小進行判斷，所以，我們需要選用合適的測量方法完成對電壓的精確測量。

目前的電壓采集電路用的比較多的方法有以下幾種：

電阻分壓法、隔離放大器、線性光電隔離、高共模放大器。

本設計主要針對小功率的鋰離子電池管理系統，系統中電池組的數量最多不超過16個，當電池組滿充時，其端電壓為67.2V，充電電壓控制范圍為67.2±0.8V.另外，由于系統需要根據單體電池電壓值進行保護判斷，需要測量單體電池電壓。

因此，我們選擇了電阻分壓的方式來進行電壓采集。

本電路主要由以下幾個部分組成：電池電壓輸入接口電路、高8路電壓取樣網絡、低8路電壓取樣網絡、高8路信號多路選通電路、低8路信號多路選通電路、放大電路。

如圖3.15所示為電池電壓輸入接口電路。

取樣電阻網絡分為高8節取樣電路和低8節取樣電路。這樣取樣的原因是由于受系統成本所限，系統的放電電路沒有采用高精度、低漂移的集成運放LM324，而是采用了價格比較低的LMV324.雖然LMV324能夠與LM324相兼容，但是LMV324的缺點是精度較低，而且，當低端電壓放大時，其漂移和線性度不能滿足需求。因此我們需要把取樣電阻網絡設計成高8節和低8節兩種不同的接法。

這兩種電壓取樣網絡分別如圖3.16和圖3.17所示。

由上圖可知，高8節電壓取樣網絡中，其各極電壓都是通過兩個電阻對地進行分壓，取樣得到的電壓值都可以保持在1V以上，從而保證進入運放LMV324后均可在線性區工作，能夠滿足要求。

上一頁 1 2 3 下一頁