摘要：針對目前動力電池管理系統功耗大、使用不靈活等缺陷，設計一種基于單片機CC430F5137的動力電池管理系統。分析了動力電池管理系統的結構原理，給出了硬件設計方法和軟件流程，并詳細分析了電壓／電流檢測模塊、剩余電量檢測模塊、溫度檢測模塊和數據傳輸模塊。實驗結果驗證了采用單片機CC430F15137設計動力電池管理系統的可行性，系統運行穩定可靠，有較好的應用前景。
一體成型電感 關鍵詞：動力電池管理系統；CC430F5137；SoC；RF無線通信

引言
磁環電感器隨著新能源汽車的不斷發展，大型工廠開始逐步使用動力電池驅動的運輸車輛。電動汽車目前常用的電池有鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池等。電池是一個集成高能量的物體，它的使用以及安全管理就顯得尤為重要。目前的電動汽車中缺少能夠實時、直觀、在線地反映蓄電池狀況的設備，由于對蓄電池保養不及時、保管不善、放電過度而造成的早期損壞，給企業帶來一定的損失。電池管理系統能解決這一問題，因此研究一套能夠實時監測蓄電池工作狀況的系統有著十分重要的價值和意義。
參考文獻設計出的蓄電池管理系統缺少數據的傳輸功能，使得應用有一定的局限性。參考文獻設計的電池管理系統是以DSP為控制核心，其成本較高，而且系統運行的功耗也較高，有較大的局限性。
針對以上缺點，現采用基于單片機CC430F5137為控制核心的設計方案。CC430F5137內部集成了CC1101無線電收發器，可以實現100～200 m的無線傳輸功能，而且CCA30F5137具有MSP430系列單片機的低功耗特性。以上優點彌補了目前電池管理系統的缺陷，達到了目前應用的要求。

1 電池管理系統運行原理
本系統安裝在電動汽車中，可以實時監視電池的狀況。當電池汽車充電時，系統可以將充電數據通過無線模塊傳輸給充電中心，并自動進行充放電管理。這樣充電中心就可以實時了解充電的狀態，而且充電中心不用將其他線路接入汽車內，減少了搭建線路的麻煩，提高了工作效率；當汽車在正常使用電池時，系統會實時監測電池的用電情況，在剩余電量不足時及時通知駕駛人員，并將警報通過無線模塊發送給充電中心，告知需要充電。

電池管理系統結構框圖如圖1所示。本系統以CC430F5137為控制核心；蓄電池充放電控制電路主要是對蓄電池的充放電進行管理，大功率蓄電池充放電電流較大，需要充放電控制電路對電池進行保護充放電，以免損壞電池；蓄電池檢測電路主要是檢測電池的充放電電壓、充放電電流和電池溫度等；LCD顯示電路用于顯示電池電壓、溫度、電量等參數，以給使用人員提供一個參考；CC1101無線電模塊用于將采集的電池數據通過無線電發送給充電中心，以便充電中心進行實時管理。

2 蓄電池管理系統硬件設計
蓄電池管理系統包括電流檢測模塊、電壓檢測模塊、溫度檢測模塊和數據傳輸模塊。
2．1 電流、電壓檢測模塊設計
在本系統中，單片機需要對蓄電池組的整體電壓和單節電池電壓進行檢測。目前有兩種檢測方法：一種是采用霍爾電壓傳感器來轉換被測電壓，再通過A／D轉換元件進行采樣；另一種是采用精密電阻構建電阻分壓電路，再用A／D轉換元件進行采樣。第二種方法對于電壓范圍較固定的條件下比較適合，如果有大電壓或者電壓范圍較大的情況下，采用第一種方法比較適合。本系統采用第一種檢測方法。
2．1．1 模擬采樣芯差模電感器片的選擇
本系統選用AD7656模數轉換芯片來采集模擬信號。AD7656是利用創新的半導體制造工藝(iCMOS)制作的高集成度、6通道同時采樣的16位逐次逼近型的ADC。其吞吐率高達250 ksps，可以6通道同時采樣；支持并行、串行和菊花鏈的接口模式；可以與處理器的SPI、QSPI等高速串口實現無縫連接；寬帶寬輸入，輸入頻率為50 kHz時的信噪比(SNR)為86．5 dB；在供電電壓為5 V、采樣速率為250 ksps時，功耗為140mW。如圖2所示，AD7656有兩個電源輸入端，分別為模擬電壓輸入端AVCC和數字電壓輸入端DVCC。在AD7656同時轉換6通道數據時，需要一個標準的輸入電源，以便達到高精度的要貼片電感求，所以AVCC的去耦就顯得十分重要。在本系統中的供電電源的輸出端加一磁珠，以便提供較好的電源。在電路的接地設計中，AD7656的DGND與AGND需要相互分 大功率電感廠家 |大電流電感工廠