电池办理体系BMS(Battery Management System)是电动轿车的一项关键技术。高功用、高牢靠性的电池办理体系能使电池在各种作业条件下取得最佳的功用。电池办理体系可实时监测电池状况，如电池电压、充放电电流、运用温度等；猜测电池荷电状况(State of charge)，避免电池过充过放，然后到达进步电池运用功用和寿数，进步混合动力轿车的牢靠性和安全性的意图。本没计以DSP和CPLD为主体，构建电池办理体系的硬件渠道，并在DSP内部嵌入μC/OS-II实时操作体系，可大大进步体系的安稳性和实时呼应才能，增强体系的可扩展性和可移植性。
1 硬件体系规划
1．1 会集式电池办理体系结构
混合动力电动轿车HEV(Hybrid Electric Vehicle)要求的车载动力电池总电压一般比较高，电池节数较多。本规划所触及的镍氢动力电池组是由270个电池单体组成的，每个单体可供给1．2V左右电压。其间每10个单体元组成一个模块，共有27个电池模块，总额外电压为324V。
选用会集式电池办理体系结构是将电池信息丈量与采样模块和主控模块会集在一起，经过规划多路操控选择开关分时完结数据收集。这种规划办法具有电路简略、本钱低、体积小的特色。规划的电池办理体系根本结构示意图如图1所示。
1．2 电池办理体系的硬件计划
图2为体系硬件渠道。选用TI公司的TMS240LF2407(简称为“LF2407”)作为体系的CPU。其中心选用哈佛结构，具有专门的硬件乘法器；广泛选用流水线操作，可用来完结快速的数字信号处理算法，有助于进步核算电池SoC值的速度和精度；一起，片上集成了丰厚的外设(如A/D转化器、SCI模块和CAN网络操控器等)，能够充分发挥其资源优势。
单体电压、总电压和总电流的收集，均以CPLD为中心，经过必定的逻辑操控，操控光电开关固态继电器阵列分时导通，将采样信号经过阻隔扩大滤波后送入DSP的A/D转化模块中。CPLD接纳由DSP宣布的逻辑操控时序，操控相应的固态继电器履行导通和关断动作，分时地将各个模拟量导入A/D转化模块中。考虑到电池组总电压比较高，一起母线电流的动摇幅值比较大，动摇频率较快，别离选用了精度较高、呼应较快的霍尔电压和电流传感器，以习惯收集要求。
电池组温度的收集选用单总线的方法，传感器选用DSl8820，共设置8个温度的收集点。单总线是现在扩展最便利的总线之一，具有节约I／O口线资源、结构简略、本钱低价，便于总线扩展和保护等许多长处。因为DS18820直接供给丈量温度的数字信号，故能够直接经过DSP上的通用I/O与其通讯。
在DSP的通用I/O上扩展了非易失性存储器NVRAM空间，意图是保存重要的电池历史数据，为核算和批改电池的SoC以及剖析电池充放电状况供给牢靠的根据。
LF2407供给的CAN通讯模块契合CAN2．0的标准要求，选用飞利浦公司的CAN通讯收发器PCA82C250作为DSP的CAN操控器和物理总线间接口，以完结电池办理体系与整车之间的通讯；一起，扩展DSP片上的SCI模块，完结与上位PC间的通讯功用。
1．3 硬件抗搅扰办法
电池办理体系作为整车的一部分，常常遭到各种电磁搅扰。其实践的作业环境是比较恶劣的，有必要在硬件规划上采纳必定的抗搅扰办法。
①按捺搅扰源。混合动力电动轿车上电机设备中的IGBT和功率二极管作业时，会发生很强的电磁搅扰，尤其是共模搅扰较为严峻。因此有必要在电池组与整车之间衔接高频旁路%&&&&&%。
②阻隔供电。因为很多的外部有源和无源信号会对体系电源发生严峻搅扰，因此在电池办理体系的规划中选用DC/DC改换模块，供给安稳的阻隔电源，对不同子体系别离供电，能够有效地消除电源搅扰和共地发生的搅扰。
③光电阻隔。在电池办理体系的规划中，选用光电耦合器6N137将外部通讯接口(CAN通讯、RS232通讯)与内部CPU电路阻隔开来，能够阻挠电路性耦合发生的电磁搅扰。
2 软件体系规划
软件体系规划包含体系软件规划和使用软件规划。体系软件规划的主要使命是完结μC／OS-II在LF2407上的移植；使用软件规划的主要使命是体系功用的完结。
2.1 体系软件规划
2.1.1 μC／OS-II简介
μC/OS-II是由美国人Jean Labrosse编写的一个嵌入式实时操作体系内核。它是一个根据优先级的、可移植、可固化、可裁剪、占先式实时操作体系，其绝大部分源码是用ANSI C编写的。μC/OS-II支撑56个用户使命，支撑信号量、音讯邮箱、音讯行列等多种常用的进程间通讯机制，现已成功使用到很多商业嵌入式体系中，其安稳性与牢靠性现已得到查验。
2.1.2 μC／OS-II在TMS320LF2407上的移植
LF2407满意μC/OS-II移植的条件。TI公司供给的编译软件CCS也支撑C言语与汇编言语混合编程。要完结移植的作业需要进行以下4个内容：
◇在OS_CPU．H中界说与处理器相关的常量、宏及数据类型。
◇调整和修正头文件OS_CFG．H，以削减或修正μC／OS-II的体系服务，削减资源损耗。
◇编写C言语文件OS_CPU．C。
◇编写汇编言语文件OS_CPU．ASM。
上述作业完结后，μC/OS-II就能够运行了。
