基于串并自動(dòng)轉(zhuǎn)換的電動(dòng)摩托車(chē)電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著中國(guó)城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，私人交通領(lǐng)域快速增長(zhǎng)的轎車(chē)需求正在將越來(lái)越多的大中城市推向交通能力的極限，電動(dòng)摩托車(chē)以操作快捷、停靠方便、無(wú)污染、無(wú)噪聲且價(jià)格相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn)，成為最貼近人的實(shí)際需求的一種交通工具，其全國(guó)保有量巨大。文獻(xiàn)研究表明：目前電動(dòng)摩托車(chē)市場(chǎng)存在電池壽命短、電池SOC估算誤差大、續(xù)駛里程不真實(shí)等問(wèn)題，其原因主要是電池組沒(méi)有細(xì)致的系統(tǒng)管理，長(zhǎng)期處于過(guò)充、過(guò)放狀態(tài)，從而導(dǎo)致電池組性能快速下降或者電池故障報(bào)廢。因此，設(shè)計(jì)出一款適

2、用于電動(dòng)摩托車(chē)的電池管理系統(tǒng)對(duì)我國(guó)電動(dòng)摩托車(chē)市場(chǎng)的意義重大。
　　為解決以上問(wèn)題，本文針對(duì)電動(dòng)摩托車(chē)的動(dòng)力源一鉛酸蓄電池組提出一種電池管理系統(tǒng)。鉛酸電池組是由4塊12V的鉛酸蓄電池串聯(lián)而成，該管理系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，由充電主電路、數(shù)據(jù)采集電路、保護(hù)電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路和報(bào)警電路組成。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）針對(duì)單體電池間的不一致性影響電池組壽命的問(wèn)題，本文通過(guò)研究常見(jiàn)均衡充電方式，提出了一種基于串并切換法的均衡

3、方式-并聯(lián)均衡方式。這種方式使串聯(lián)電池組實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)充電，串聯(lián)放電，實(shí)現(xiàn)了單體電池間的均衡，抑制了電池組的“水桶效應(yīng)”，是最適合于電動(dòng)摩托車(chē)結(jié)構(gòu)緊湊、成本低的設(shè)計(jì)原則的均衡方式。
　　（2）針對(duì)電動(dòng)摩托車(chē)用電池續(xù)駛里程不真實(shí)、剩余電量誤差大的問(wèn)題，本文通過(guò)研究常見(jiàn)剩余電量估算方式，提出開(kāi)路電壓法結(jié)合安時(shí)計(jì)算法，同時(shí)考慮鉛酸蓄電池容量影響因素，實(shí)現(xiàn)了剩余電量的有效矯正，降低了估算誤差，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確估算。
　　（3）在硬件設(shè)計(jì)方面，

4、本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為主控制器，同時(shí)選用低成本高性能元器件完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要控制電池組以最佳充電規(guī)律充電，完成電壓、電流和溫度的精確檢測(cè)，并設(shè)計(jì)了可靠的保護(hù)及故障報(bào)警系統(tǒng)；本系統(tǒng)通過(guò)總線(xiàn)與上位機(jī)連接，便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息傳遞和反饋。
　?。?）在軟件設(shè)計(jì)方面，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成了主控制器程序以及各主要模塊的程序設(shè)計(jì)。由于本系統(tǒng)采用串并自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，無(wú)論電池組串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，都能實(shí)時(shí)檢測(cè)到各單電池的狀態(tài)，并保存在存儲(chǔ)器里，所以，通過(guò)對(duì)電池狀態(tài)的