2．3 数据传输模块设计
    数据传输模块由CC430F5137单片机内部集成的CC1101无线电模块构成。CC430F5137单片机是TI公司的MSP430F5xx系列的MCU与低功耗RF收发器相结合的产品，可实现极低的电流消耗，而且其采用电池供电的无线网络应用，无需维修即可工作长达10年以上。微型封装所包含的高级功能性还可为创新型RF传感器网络提供核心动力，以向中央采集点报告数据。CC430F5137为16位超低功耗MCU，具有16 KB闪存、CC1101无线电和2 KB RAM，供电电压范围为1．8～3．6V，正常工作模式消耗电流为160μA／MHz，LPM_3消耗电流为2．0μA。

    CCA30F5137单片机内部集成了CC1101无线电收发器。为了提高数据传输的稳定性，无线电的RF频率设为915 MHz，信道间隔为100 kHz，数据传输率为38．4 kbps，发送功率最大可以达到-109 dBm，传输距离可以达到200 m。距离较远的情况下可以外接大功率天线，增加传输距离，根据传输距离调节发射功率大小，使功耗尽量最低。CC430F5137的RF无线电硬件电路如图6所示。CC430F5137的供电电压为+3．3 V，外接频率为26 MHz的石英晶振。其中RF_N和RF_P为RF无线电收发器的接收发射引脚，两引脚外接天线，用以增加传输距离。

    3 动力电池管理系统软件设计
    动力电池管理系统的软件设计包括SoC电量检测子程序、电池正常使用时系统程序和电池充电时系统程序的设计，下面就这各部分进行详细介绍。
    3．1 SoC电量检测子程序
    蓄电池管理系统中，常用的SoC计算方法有库伦计算法、开路电压法、阻抗测量法、综合查表法等。出于系统低功耗特性以及成本考虑，本系统采用综合查表法。电池的剩余容量SoC与电池的电压、电流、温度等参数有着密切的联系。通过电池固有的特性设置一个相关表，根据电池的电压、电流、温度等参数就可以算出得到电池的剩余电量值。剩余电量检测程序流程如图7所示。系统初始化完毕后开始检测电池的电压、电流、温度参数，然后根据已经列出的相关表计算出电池的剩余电量，将所算出的数据通过显示屏进行显示。同时，将此数据通过无线模块传输给充电中心，如果剩余电量不足，系统会触发报警装置，告知人员电量不足。

3．2 电池正常使用时系统程序设计
    在电池正常使用时，CC430F5137会实时检测电池的各项参数，包括电压、电流、温度等。根据查表法就可以计算出电池的剩余电量，如果电量不足，系统会提示使用人员，告知电量不足，并通过CCA30F5137内部集成的RF无线电模块，将电量不足的信息发送给充电中心。如果电池的输出电流较大，超过电池的固有指标，系统也会发出警报，告知电池有特殊情况，并及时检查更换电池。

    电池正常使用时系统程序流程如图8所示。首先系统会检测电池的相关参数，并计算电量，显示电池的相关信息，如果有警报发生，系统会及时通知使用人员和充电中心。
3．3 电池充电时系统程序设计
    因为在电池充电的不同阶段，电池输入的电压和电流需要不断变化，所以在充电过程中系统会实时地检测电池的输入电压、电流和温度等参数，然后根据查表法计算出电池的电量，并将电量信息通过RF无线电发送给充电中心。这样充电中心依照电池的实时参数不断地控制充电电压和充电电流，来更好地进行充电。
    其系统程序流程如图9所示。
    系统初始化后，会不断检测电池的相关参数，然后将电池的相关信息发送给充电中心，同时判断是否已经充满，如果充满电，则会通知人员电池已充满。

结语
    本文设计出了一种基于CC430F5137单片机的动力电池管理系统。本系统能够实时监测电池的使用情况，将电池的实时数据及时反馈给用户。系统运行稳定可靠，有较好的应用前景。

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