鋰電池管理系統(tǒng)設計（硬件+軟件+設計說明）

鋰電池管理系統(tǒng)概述：        

       該鋰電池管理系統(tǒng)設計實現(xiàn)了對15個鋰電池單體的電壓和溫度監(jiān)測，在保證信號監(jiān)測精度的同時，提供了主監(jiān)測電路和次級監(jiān)測電路的架構(gòu)，實現(xiàn)更高級別的系統(tǒng)保護。同時，本參考設計提供了模塊化可擴展的板級架構(gòu)，除主監(jiān)測電路模塊、次級監(jiān)測電路模塊、數(shù)據(jù)接口模塊外，可擴展主動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汽車和工業(yè)儲能中的應用率很高。系統(tǒng)由13至15個鋰電池單體構(gòu)成。由于鋰電池固有特性，需要對該數(shù)量的電池單體進行精確監(jiān)測，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)硬件設計介紹：

• 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)測電路及次級監(jiān)測電路
• 板載15通道被動均衡電路，放電電流100mA；可擴展15通道主動均衡
• 前級測量電路與微處理器電路由隔離電路作電氣隔離
• +/-1.6mV typ. 電壓測量精度，+/-1°C溫度測量精度
• 支持USB通訊和CAN總線通訊。CAN通訊模式下，支持多模塊級聯(lián)
• 工作溫度：-40°C~+105°C 

硬件設計框圖：

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工具進行通訊評估
• 實時顯示所有通道電壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、報警狀態(tài)
• 配置采樣方式、均衡通道、報警方式、報警閾值等系統(tǒng)參數(shù)

如截圖：

該鋰電池管理系統(tǒng)設計涉及到重要芯片：

• AD7280A 6通道鋰電池電壓溫度主監(jiān)測芯片
• AD8280 6通道鋰電池電壓溫度次級監(jiān)測芯片
• 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 低成本高精度運算放大器