鋰電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件+軟件+設(shè)計(jì)說明）

鋰電池管理系統(tǒng)概述：

該鋰電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)15個(gè)鋰電池單體的電壓和溫度監(jiān)測(cè)，在保證信號(hào)監(jiān)測(cè)精度的同時(shí)，提供了主監(jiān)測(cè)電路和次級(jí)監(jiān)測(cè)電路的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的系統(tǒng)保護(hù)。同時(shí)，本參考設(shè)計(jì)提供了模塊化可擴(kuò)展的板級(jí)架構(gòu)，除主監(jiān)測(cè)電路模塊、次級(jí)監(jiān)測(cè)電路模塊、數(shù)據(jù)接口模塊外，可擴(kuò)展主動(dòng)均衡電路等其他模塊，方便系統(tǒng)原型開發(fā)。

48V及以下電壓的鋰電池單元在微混動(dòng)汽車和工業(yè)儲(chǔ)能中的應(yīng)用率很高。系統(tǒng)由13至15個(gè)鋰電池單體構(gòu)成。由于鋰電池固有特性，需要對(duì)該數(shù)量的電池單體進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，以保障系統(tǒng)安全性并提高電池效率和壽命。

鋰電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)介紹：

• 支持4~15通道電池電壓輸入，多至15通道電池溫度輸出
• ?主監(jiān)測(cè)電路及次級(jí)監(jiān)測(cè)電路
• 板載15通道被動(dòng)均衡電路，放電電流100mA；可擴(kuò)展15通道主動(dòng)均衡
• 前級(jí)測(cè)量電路與微處理器電路由隔離電路作電氣隔離
• +/-1.6mV typ. 電壓測(cè)量精度，+/-1°C溫度測(cè)量精度
• 支持USB通訊和CAN總線通訊。CAN通訊模式下，支持多模塊級(jí)聯(lián)
• 工作溫度：-40°C~+105°C

硬件設(shè)計(jì)框圖：

鋰電池管理系統(tǒng)軟件功能介紹：

• PC端GUI支持USB通訊或CAN總線通訊
• 提供CAN通訊協(xié)議，用戶可采用其他CAN工具進(jìn)行通訊評(píng)估
• 實(shí)時(shí)顯示所有通道電壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、報(bào)警狀態(tài)
• 配置采樣方式、均衡通道、報(bào)警方式、報(bào)警閾值等系統(tǒng)參數(shù)

如截圖：

該鋰電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到重要芯片：

• AD7280A 6通道鋰電池電壓溫度主監(jiān)測(cè)芯片
• AD8280 6通道鋰電池電壓溫度次級(jí)監(jiān)測(cè)芯片
• ADuM5401 包含500mW供電隔離和4通道數(shù)據(jù)隔離的集成芯片
• ADuM1201 2通道數(shù)據(jù)隔離芯片
• ADuC7026 ARM7架構(gòu)32-bit微處理器
• AD8601 低成本高精度運(yùn)算放大器