鋰離子電池管理系統(tǒng)的研究與實現.pdf

1、鋰離子電池在手機、筆記本電腦、后備電源及電動汽車上作為動力能源被廣泛應用，但是由于鋰離子電池在過熱、過充/過流、擠壓等條件下會導致電池壽命縮短，甚至會發(fā)生著火、爆炸等安全問題，因此鋰離子電池管理系統(tǒng)成為了解決這一問題的關鍵設備。鋰離子電池管理系統(tǒng)的研究對提高電池的壽命和保證電池的安全有著極其重要的意義。
　　 本課題研究了鋰離子電池管理系統(tǒng)。首先分析了鋰離子電池管理系統(tǒng)的功能，主要從異常診斷與保護、均衡管理、電池剩余電量估算及通

2、信管理方面進行研究并制定了具體的解決方案。本課題制定了異常診斷依據，采用耗散型均衡方案有效地解決了電池充放電的不一致性，采用安時積分法與開路電壓相結合的方法進行剩余電量估算，運用RS232串口通信方式能夠實時的將系統(tǒng)信息傳送到計算機上，采用晶體振蕩切換法、適當降低ADC采樣率及合理配置端口等方法有效降低了系統(tǒng)的功耗。
　　 然后對本系統(tǒng)的軟硬件設計做了重點介紹，按照管理系統(tǒng)的總體設計方案和模塊化的硬件設計思路，詳細分析了電池管理

3、系統(tǒng)控制單元、數據采集單元、系統(tǒng)顯示單元、保護與充放電控制單元、均衡管理單元及通信功能單元的硬件設計。系統(tǒng)軟件設計采用模塊化的設計思路，本論文對數據采集模塊、系統(tǒng)異常處理與顯示模塊、短路及充放電控制模塊、均衡管理模塊及下位機通信模塊的設計流程做了詳細分析。此外，本課題還設計了二款上位機系統(tǒng)，能夠顯示電池的信息、警告信息及系統(tǒng)閩值，并對上位機系統(tǒng)設計的過程做了詳細說明。
　　 實驗表明本系統(tǒng)電路可靠、成本較低、抗干擾能力強、能夠安