基于C8051F單片機(jī)的鎳氫電池組管理系統(tǒng)

　　CPU輸出占空比可調(diào)的PWM信號，控制NPN三極管5551的通斷，最終實現(xiàn)對場效應(yīng)管通斷的控制，達(dá)到電流控制的目的。同時CPU實時檢測當(dāng)前電流值，并根據(jù)實時電流值閉環(huán)調(diào)節(jié)PWM信號的占空比，從而實現(xiàn)充電電流的恒流閉環(huán)調(diào)節(jié)。

　　在一個PWM周期中，當(dāng)PWM信號為高時，低邊NPN三極管5551導(dǎo)通，使高邊NPN三極管5551基極拉低，三極管關(guān)斷，場效應(yīng)管門級變?yōu)榈碗娖?，場效?yīng)管關(guān)斷;當(dāng)PWM信號為低時，低邊NPN三極管5551關(guān)斷，高邊NPN三極管5551被上拉電阻拉高，三極管導(dǎo)通，場效應(yīng)管門級變?yōu)楦唠娖?，場效?yīng)管導(dǎo)通;在每一個PWM周期中，重復(fù)以上過程。

　　2)實時電壓檢測電路

　　針對煤礦產(chǎn)品的特點，鎳氫電池充放電管理系統(tǒng)應(yīng)至少能夠?qū)崿F(xiàn)對20節(jié)串聯(lián)電池組中任一單節(jié)電池的實時進(jìn)行監(jiān)控。要求檢測電壓范圍寬，精度高，響應(yīng)時間快等一系列特點，因此，必須對20節(jié)電池進(jìn)行同時測量，減少實時誤差，并通過內(nèi)部軟件校正實現(xiàn)測量精度要求。測量電路原理圖如3所示。

　　圖3實時電壓檢測電路原理圖

　　20節(jié)電池電壓經(jīng)過不同阻值的分壓電阻，進(jìn)入CPU進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到不同AD采樣值，再通過內(nèi)部軟件恢復(fù)出實際的電壓值，相鄰電壓值之差即是單節(jié)電池電壓。

　　系統(tǒng)設(shè)計了5組分壓電阻，實現(xiàn)了從1/3到1/20共5組分壓比。針對不同的電池電壓，將分壓后的電壓數(shù)據(jù)盡可能的包含在AD采樣的滿量程內(nèi)，提高了AD采樣的精度。簡化AD外圍電路，不經(jīng)過運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，直接進(jìn)入CPU的模擬采樣端口，消除了由外部器件差異引入的采樣誤差;通過CPU對模擬端口同時采樣，消除了由采樣時間差異引入的時差誤差。

　　CPU選用的是Silicon公司推出的8051F5XX系列CPU，它內(nèi)部包括一個12 bit的ADC，且支持多達(dá)32個單端輸入，完全符合系統(tǒng)設(shè)計要求。