本设计重要实现数据采集、电池状态计算、均衡控制、热管理、各种通信以及故障诊断等功能。
1电池管理系统硬件组成
图1系统硬件组成框图
1.1电源模块
整车供应的电源为+12V，管理系统要的电压包括：+3.3V（DSp，隔离电路用）、+5V(总线驱动等芯片用)、±15V（电流传感器），可以通过DC-DC转换得到，这样不但可以满足各个芯片的供电要求而且可以起到隔离抗干扰的用途。
1.2数据采集模块
由DSp完成总电压、电流及温度的采集。电池单体电压的采集和均衡由OZ890芯片完成，并利用I2C总线发给DSp，本模块电路重要包括前端采集处理和均衡电路。
1.3I2C通信模块
图2pCA9564及双向隔离电路
pCA9564是I2C总线扩展器，与LF2407的GpIO口相连，它支持主从模式的数据收发，在BMS中设定LF2407为主器件，OZ890位从器件。LF2407通过读写pCA9564内部四个寄存器的内容来与OZ890通信。
ADuM1250是热插拔数字隔离器，包含与I2C接口兼容的非闩锁、双向通信通道。这样就不要将I2C信号分成发送信号与接收信号供单独的光电耦合器使用。
1.4串口通信模块
图3串口通信接口电路
MAX232是+5V电源的收发器，与计算机串口连接，实现RS-232接口信号和TTL信号
的电平转换，使BMS和pC机能够进行异步串行通讯。为了防止电磁干扰影响串口上数据的传输，必须对总线信号进行隔离。串口是单向传输，所以利用6N137光电耦合较为方便，图3b)所示为232TXD信号光耦隔离电路。
1.5CAN通信模块
图4CAN通信接口电路
在电路中可根据整车要求，是否接入120Ω的终端电阻，当Jp201跳线接1脚和2脚时，不接入电阻，当接2脚和3脚时，电阻接入。
2电池管理系统的软件设计
电池管理系统软件[6]系统包括6个任务和5个中断。6个任务包括：AD转换处理任务（包括读取OZ890中的数据）、CAN接收任务、CAN发送任务、SOC计算任务、系统监视故障诊断任务和串口发送任务。5个中断包括：AD采集中断服务子程序、Timer1下溢中断服务子程序、周期中断子程序、CAN总线接收中断服务子程序和串口接收中断服务子程序，如下面的中断向量表所示：
.ref_c_int0
.ref_ADC,_INT2,_INT5
.sect".vectors"
rset:B_c_int0;00hreset
int1:BADC;02hADC
int2:B_INT2;04h周期、下溢中断
int3:Bint3;06hINT3
int4:Bint4;08hINT4
int5:B_INT5;0AhCAN,SCI
int6:Bint6;0ChINT6
图5周期时钟节拍图
从图5中可以看出，系统初始化完成以后，Time1开始计时，当达到5ms时，在A点发生周期中断，然后进入周期中断子程序，启动AD转换，通过I2C总线读取OZ890中的数据。AD转换完毕后，软件触发ADC中断保存数据并进行相应的处理，清除周期中断标志。当达到10ms时，发生下溢中断，进入下溢中断服务子程序，执行CAN发送任务、SOC计算任务、系统监视故障诊断任务、串口发送任务。另外，CAN接收和串口接收执行采用中断触发方式。利用周期中断和下溢中断来划分任务执行时间区域不仅能够满足整车10ms
每帧数据的CAN发送要求，而且每一个任务时间也都能通过计数器和标志位的状态来计算任务的执行时间，以便更好的分配任务的执行时间段。
3结论
电池管理系统采用了DSp+OZ890的结构，加之相应的抗干扰措施，具有高性能、低成本等特点。由于采用了专门的电池采样芯片OZ890，提高了采样精度、解决了电池单体电压不均衡造成的过充问题。同时使硬件的开发周期大大缩短，增强了系统的可靠性和可维护性，在实际应用中取得了良好的效果。
本文作者创新点：使用OZ890电池采样芯片测量电池数据，同时使用pCA9564扩展LF2407的I2C接口，实现了LF2407与OZ890之间的通信。
