動力鋰離子電池組能量管理系統(tǒng)研究.pdf

1、動力鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池，相對于鎳氫、鉛酸以及鎳鎘電池，在能量、體積、壽命、環(huán)保等各方面都具有無可比擬的優(yōu)勢，而且應(yīng)用領(lǐng)域也日趨擴(kuò)大，但電池組的成本、安全性能、循環(huán)壽命等方面的因素仍然制約著動力鋰離子電池的廣泛應(yīng)用。針對這一現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了一種動力鋰離子電池組的能量管理系統(tǒng)，用于保證電池組工作的安全性和可靠性，實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并最大限度地延長電池組的使用壽命。
　　本文首先對鋰離子電池的剩余電量和荷電狀

2、態(tài)(SOC)進(jìn)行研究，分析影響電池剩余容量的因素，比較幾種估算電池荷電狀態(tài)的方法，并得出在本系統(tǒng)中采用的SOC估算方法，即以安時(shí)計(jì)量法結(jié)合開路電壓法為主，綜合考慮對充放電效率、循環(huán)壽命、溫度等因素的補(bǔ)償措施的SOC估算方法。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，確定系統(tǒng)各部分功能的實(shí)現(xiàn)方案，提出以PIC18F452為控制核心的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。
　　在硬件方面，設(shè)計(jì)單片機(jī)管理系統(tǒng)，包括電池電壓、電流、溫度的采樣，LED顯示及功能按鍵等。在保護(hù)電路的設(shè)計(jì)上

3、，采用精工的單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片S-8261設(shè)計(jì)一種低成本、可靠、擴(kuò)展性好的鋰離子電池組保護(hù)系統(tǒng)。在均衡管理系統(tǒng)上，采用簡單的能耗式均衡方法有效地實(shí)現(xiàn)了電池組的充電均衡。
　　在軟件方面，采用模塊化的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各模塊的功能算法，并給出其程序流程圖。
　　最后，按照硬件設(shè)計(jì)完成了電路板制作，并進(jìn)行了系統(tǒng)軟硬件調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該管理系統(tǒng)能夠保證電池組實(shí)際應(yīng)用中的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)電池組的充電均衡功能，并驗(yàn)證了SOC估