锂电池管理系统设计方案（包含硬件、软件及设计阐述）-电路设计。

简介：
锂电池管理系统概述：该锂电池管理系统设计完成了对15个锂电池单体的电压和温度的监测，并构建了主监测电路和次级监测电路架构，从而确保信号监测的精准性，同时提供了更为高级别的系统保护功能。此外，本参考设计采用了模块化且可扩展的板级架构，除了主监测电路模块、次级监测电路模块以及数据接口模块外，还可以方便地扩展主动均衡电路等其他必要的模块，以促进系统原型开发。48V及以下电压的锂电池单元在微混动汽车以及工业储能领域的应用日益广泛。该系统由13至15个锂电池单体组成。鉴于锂电池固有的特性，需要对这些数量级的电池单体进行精确的监控，从而保障系统的安全性并提升电池的效率和使用寿命。 锂电池管理系统硬件设计介绍：该设计支持4至15个通道的电池电压输入，并提供多达15个通道的电池温度输出。主监测电路及次级监测电路板载了15通道被动均衡电路，其放电电流为100mA；同时，它具备可扩展性，能够添加15通道主动均衡前级测量电路与微处理器路由之间通过隔离电路实现电气隔离，具有+/-1.6mV typ. 的电压测量精度和+/-1°C 的温度测量精度。该设计还支持USB通讯和CAN总线通讯。在CAN通讯模式下，它能够支持多模块级联工作；工作温度范围为-40°C~+105°C。硬件设计框图展示了系统的整体结构。 软件功能介绍：PC端图形用户界面（GUI）支持通过USB通讯或CAN总线通讯进行数据交互。它提供CAN通讯协议，用户可以利用其他CAN工具进行通信。实时显示所有通道的电压数据、温度数据以及报警状态；用户还可以配置采样方式、均衡通道、报警方式和报警阈值等关键系统参数。截图展示了该锂电池管理系统的具体应用情况。该锂电池管理系统设计中使用了重要的芯片：AD7280A 6通道锂电池电压温度主监测芯片、AD8280 6通道锂电池电压温度次级监测芯片、ADuM5401 包含500mW供电隔离和4通道数据隔离的集成芯片、ADuM1201 2通道数据隔离芯片以及ADuC7026 ARM7架构32-bit微处理器和AD8601 低成本高精度运算放大器。