动力电池管理系统硬件设计技术
电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料
3 种
锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的
能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处
在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单
节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是
[1]。
1 电池管理系统硬件构成
MCU 模块、检测模块、均衡模块。
1.1 MCU 模块
MCU 是系统控制的核心。本文采用的 MCU 是 M68HC08 系列的 GZ16 型号的单片机。该系列所有的
MCU 均采用增强型 M68HC08 中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性：
(1)8 MHz 内部总线频率；(2)16 KB 的内置
(3)2 个 16 位定时器接口模块；(4)支
持
1 MHz～8 MHz
(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。
1.2 检测模块
检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。
1.2.1 电压检测模块
本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有
2 种方
法：
(2)采用精密
电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。
10 串锰
酸锂电池组电压变化的范围是
28 V～42 V。采用 3.9 M?赘和 300 k?赘的电阻进行分压，采集出来的电
压信号的变化范围是
2 V～3 V，所对应的 AD 转换结果为 409 和*。
对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图
1 所示[2]，为电池组后 4 节的
4 节电池的任意 1 节电池的电压采集到单片机中，单片机输
出驱动信号，控制
MOS 管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。