电池检测充放电设备_单片机控制电路设计
温度范围广的优点。其空载时仅消耗350uA的静态电流，转换效率可高达94%，输出电流可到500mA，工作温度范围-40℃~125℃，非常适合本系统。该芯片共有 8 个引脚，其芯片图如图 3.4 所示。
图 3.4 MAX5033B芯片图 Fig 3.4 The chip chart of MAX5033B
该芯片引脚功能如下：
图 3.5 MAX5033B芯片引脚功能 Fig 3.5 The function of pin of MAX5033B
5V 电源的具体降压 DC-DC 电路如图 3.6 所示。
VCCB+S1R58105VINON/OFFSGNDC7047uFR59C82104R000000GNDU9BSTLX220uHL1FBVD5033LEDC7133104C81VCCR60201D5 图3.6 5V输出电压DC—DC电源电路
Fig 3.6 5V DC—DC power supply circuit output voltage
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青岛科技大学本科毕业设计（论文）
U10Vin10uFGND7536V3.6VoutC73C4410410uF+VCC+C72图 3.7 3.6V输出电源电路 Fig 3.7 3.6V power supply output circuit
系统的3.6V电源则由变换的5V电源转换得到。该DC-DC电路可以由HT7536芯片实现。该芯片是一个三端高效电源管理芯片。具有结构简单，功耗小、温度系数小、压差低等优点。该电路如图3.7所示。 3.2.3 复位电路
本系统中采用STC809R作为复位芯片，该芯片是专用复位芯片，具有很多优点：在上电时，当时钟振荡稳定而且电压值大于用户设定值，单片机才开始工作；掉电时，当电压值低于用户设定值，单片机才能复位；电池电压下降到一定值，单片机始终处于复位状态，且此时处于超低功耗，避免电池出现过放；具有掉电检测电路，在掉电过程中有充分的时间保存数据。
图 3.8 复位电路 Fig 3.8 Reset circuit
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3.2.4 外部电路
需要对电池信息进行存储与显示，因此需要扩展1KB的EEPROM存储器，如图3.9所示。
V3.6U11A0A1A2GND24C08VCCWPSCLSDASCLSDAR44103图 3.9 EEPROM扩展电路 Fig 3.9 EEPROM expansion circuit
MSP430单片机支持JTAG接口的在线下载和调试，因此在电路上预留了JTAG 接口电路，给调试和使用都带来了极大的方便。电路如图3.10所示。
GNDDTDOV3.6TMSTCK1413121110987654321 18
图 3.10 JTAG接口电路 Fig 3.10 JTAG interface circuit
系统有充放电状态和电量状态的LED指示电路，备用的指示电路，以及 LED报警和蜂鸣器报警电路，分别如图3.11、图3.12、图3.13所示。放电时DISLED输出高电平，对应DISLED二极管亮，充电时CHGLED输出高电平，对应CHGLED二极管亮，当电池组单体最高电压高4.2V或者最低电压低于2.5V时ALARMLED输出高电平，对应ALARMLED二极管亮。根据电池电量指示灯DL1,DL2,DL3,DL4的不同二进制组合，得到分辨率为6.25%的电量指示，即单体电压每上升0.2625V指示灯组合数值加一。对于声音报警电路，当电池组单体最高电压高4.2V或者最低电压低于2.5V时ALARM输出高电平，蜂鸣器报警。
RETTDI青岛科技大学本科毕业设计（论文）
DISLEDR135201ALARMLEDR136201CHGLEDR137201CHGLEDALAEMLEDDISLED 图 3.11 充放电状态指示和LED报警电路 Fig 3.11 Discharge state indicator and LED alarm circuit
DL1R138201DL2R139201J1123DL3R140201DL4R141201图 3.12 电池电量指示电路 Fig 3.12 Battery indicator circuit
VCCBEEP R143101ALARMR142202Q?NPN图 3.13 声音报警电路 Fig 3.13 The sound alarm circuit
3.3 信号采集电路
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3.3.1 A/D转换
MSP430F233有一个12位的逐次逼近型ADC，具有8路模拟量输入通道，使系统可以同时对电压、电流以及温度信号进行采集，而不需要再扩展A/D芯片。该AD转换器内部包含有采样保持电路，另外，其内部自带参考电压。 AD转换器是通过其AVCC引脚供电。片内自带2.56V的基准电压VREF+，当进行电压、电流和温度等信号采集时，可以在VREF+引脚上加上电容进行解耦，这样可以对噪声更好的抑制。其A/D转换连接电路如图3.14。
图 3.14 ADC电源连线图
Fig 3.14 Power supply connection diagram
3.3.2 电压采集电路
对电压的精确采集是系统可否正常运行中非常关键的一步。因为，后续的保护电路需要依据电池组总电压和单体电压值的大小进行判断，所以，我们需要选用合适的测量方法完成对电压的精确测量。目前的电压采集电路用的比较多的方法有以下几种：电阻分压法、隔离放大器、线性光电隔离、高共模放大器。
本设计主要针对小功率的锂离子电池管理系统，系统中电池组的数量最多不超过16个，当电池组满充时，其端电压为67.2V，充电电压控制范围为67.2±0.8V。另外，由于系统需要根据单体电池电压值进行保护判断，需要测量单体电池电压。因此，我们选择了电阻分压的方式来进行电压采集。
本电路主要由以下几个部分组成：电池电压输入接口电路、高8路电压取样网络、低8路电压取样网络、高8路信号多路选通电路、低8路信号多路选通电路、放大电路。
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