毕业设计| STM32+TI BQ76940设计48V BMS方案

这是根据TI官方那个方案改：精确监测和 50μA 待机电流、13S、48V 锂离子电池组参考设计TIDA-010030，链接如下：https://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-010030#technicaldocuments原方案里的MCU用的是TI自家的MSP430，由于没用过，我自己改成了STM32F103C8T6。

除了电量计这块没有进行充放电学习过程外，基本实现要求功能，自定义的过流，短路，过放，过温都行。可以自动识别充放电，充电过程进行电池均衡（这里设置了一节），防充电器倒冲（程序存在BUG我最后只做到了10V，如果一上来就低于10V就不管用了），CAN总线传输数据也整上了。BQ7718我买错型号了，所以这个冗余保护部分就没测试过，不过这部分所在的第二块儿PCB很简单，直接改官方的PCB也行，我就是这么干的。

具体方案

原理框图：

总览原理图：

STM32我是用Cubmx进行的快速开发，配置起来很方便,具体流程我也是根据网上各种Cubemx教程一点一点来的，在此之前完全没用过，软件一直在吃灰。

注意事项

1）电流采样部分的PCB布线

这块儿很重要，硬件不行直接影响后面的软件程序设计。电流采用回路没设计好直接导致采集回来的电流老飘，然后误动作，因此我重打了一块板子，唉。

这里分享一个ADI的设计方法，可以借鉴学习：https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/optimize-high-current-sensing-accuracy.html

第一次给这种板子布线，傻傻的，光顾连线了，额。程序开发到一半发现电流怎么都归不了零，明明什么负载都没接，它却处于一个较高的波动，极其蛋疼。没法设计自动识别充放电了。于是第二次我参照官方的PCB进行了以下改进，做出来终于正常了。

所以布线要认真，我这一共弄了三版，第一版直接封装搞错好几个。。。。。。

2）与BQ76940的IIC通讯

Cubemx的硬件IIC下，我用的BQ7694003的IIC地址是0X08，实际上要写0X10。

由于我用的是Cubemx的硬件IIC，所以玩过这个硬件IIC的想必都碰过坑，我还行，做足了前期准备。幸运的是我参考了这篇博文：STM32F103硬件IIC在HAL库下入坑指南 https://blog.csdn.net/niushijia007/article/details/99671761

同时我还在网上搜刮到了BQ76940和BQ34Z100-G1的相关程序。

在刚开始测试与BQ76940进行IIC通讯时，发生了无法通讯的问题，其根源在于BQ76940使用的是7位IIC地址：0X08。而STM32的硬件IIC是取8位地址中的前7位（从左往右数），然后直接将其最低位强制改为0（表示写操作）或1（表示读操作）,最后最高位补0。这样导致我输入的从机地址是0X08，实际上发送出去的是0X40，BQ76940根本不响应，通过逻辑分析仪才看出来。

之后通过将从机地址手动左移一位后变为了0X10，这一次终于正确了，发送出的是0X08。可是，IIC读操作回来的数据仍然对不上。经过逻辑分析仪比对，人工CRC计算，发现CRC校验没过。校验时需要用到从机地址。虽然逻辑分析仪中显示的发送地址是0X08，但从机计算时采用的却是0X10加上读操作1（即0X11）。因此主机在进行CRC计算时就需要手动在原从机地址上+1处理，修改后读操作就能成功通过CRC校验。（PS：读操作即使不进行CRC计算流程也行，不过嘛，带CRC更保险）具体原因可以看BQ76940的官方CRC通讯手册。

补一张读操作时的图片，用下面的工具选择CRC-8，然后输入“11 FF”即可计算出从机BQ76940返回的CRC值：“B1”。

3）与BQ34Z100-G1的IIC通讯

BQ34Z100-G1这款电量计是阻抗跟踪的，比较准，不过对于新手来说也坑，它得预先配置文件，我是咸鱼专门买了个自制的EV2400然后用BqStudio配置的，要不真的很难整。

好在网上程序也好找，直接搬然后改一改就行。我只搬了后续的读取部分，初始化有些麻烦，还是老老实实用BqStudio配置吧。

还有它的IIC地址，搞得我很方，在Cubemx的硬件IIC上你写0XAA它实际输出的是0X55，就能用了，和之前那个BQ7694003的0X08你得手动左移一位不一样。

不过，芯片调试这里TI官方可是给了现成的调试软件，BQ76940有专门的上位机程序，BQ34Z100-G1有BqStudio，建议咸鱼卖个便宜的EV2400一步到位，省很多麻烦。