随着环境和能源问题日益严峻，电动汽车及混合动力汽车已经成为当今世界关注的焦点。蓄电池是电动汽车的动力环节，但其单体端电压及容量都较小，比如广泛应用的磷酸铁锂（LiFePO4）电池端电压一般不超过 3.65 V，因此常需多单体串并联组合使用来满足车辆的需求。对于车载电池包而言，一个功能完备的监控系统是非常必要的。目前国内的电池组监控设备存在两大问题：一是电池电压检测精度不高，二是电池组均衡控制的实现较复杂。针对这些问题，本文应用 Linear Technology 公司新推出的电池组监控芯片 LTC6802，设计了一套面向锂离子电池组的硬件监控平台，实现的功能包括单体电压／温度检测、电池组均衡以及分布式 CAN 通信等。
一、电池监控系统整体结构
电池组监控平台的整体结构如图 1 所示。本平台采用分布式 CAN 总线结构：LTC6802 用于实现对单体电压的采集以及串联电池组的被动均衡控制；主控芯片负责接收来自 LTC6802 的电压采集信息，并对 LTC6802 的相关参数进行设置，此外 MCU 还用于实现电池包节点温度以及电流的采集；最后 MCU 将电池包的组态信息发送到 CAN 通信网络。
图 1 电池组监控平台整体结构
二、LTC6802 与 MCU 的连接电路设计
LTC6802 的外围电路及其与微控制器之间的连接电路如图 2 所示。本电路中 MCU 选取的是 Freescale 系列单片机 MC9S08DZ60，其主要功能是进行电流和温度采集、接收来自 LTC6802 的信息，并将电池包组态信息发送到分布式 CAN 通信网络中。
图 2 LTC6802 与 MCU 的连接电路
LTC6802 可通过其自身与 SPI 兼容的串行接口实现与 MCU 的通信。对于 LTC6802 而言，CSBI 为片选信号，SDO 为串行数据输出，SDI 为串行数据输入，SCKI 为串行时钟输入。
此外，为了保证通信过程稳定可靠，本设计中还引入了静电干扰抑制电路，见图 2 中的 D7～D15：该电路由 8 个二极管和一个齐纳二极管组成，实际也可以采用专用的 ESD 静电保护器件 PRTR5V0U4D 来实现。
MCU 的另一项任务是将电池包组态信息发送到 CAN 通信网络中，本设计选取了 CAN 隔离驱动芯片 ISO1050（见图 2 中的 U1）。为了进一步提高 CAN 通信的抗干扰性能，在平台的 CAN 输出端还采用了瞬态电压抑制芯片 PSM712。