智能電池管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著化石能源逐步消耗以及國家政策的鼓勵，許多企業(yè)陸續(xù)開發(fā)新能源作為消耗性能源的替代品。鋰離子電池作為一種優(yōu)良的能源存儲裝置，在新能源的開發(fā)中發(fā)揮了不可替代的作用。為了獲得較高的電壓和功率，需要將大量鋰電池單體串聯(lián)連接。然而鋰電池成組后，由于單體電池的不一致性會使電池使用壽命產(chǎn)生一定縮短，并且在鋰離子電池組使用過程中也易發(fā)生過充電、過放電、過流等問題，甚至發(fā)生燃燒、爆炸等惡性安全性的事故。這些問題不僅威脅著使用者的生命財產(chǎn)安全，而且也阻礙

2、著鋰電池的應(yīng)用發(fā)展，所以為保證鋰電池組安全可靠地使用，必須對鋰電池組進(jìn)行相應(yīng)的電池管理。目前，市場上的便捷式設(shè)備和部分電動自行車大多使用串聯(lián)鋰電池組，而設(shè)備上相對應(yīng)的鋰電池組電池管理模塊多為鋰電池保護(hù)芯片構(gòu)成的集成電路，只能對鋰電池組提供基本保護(hù)。本文設(shè)計(jì)的智能電池管理系統(tǒng)，可以全面管理串聯(lián)鋰電池組的使用，解決當(dāng)前集成保護(hù)電路成本高、功能單一的問題。
　　本文著重研究鋰電池組電池電流電壓監(jiān)控技術(shù)、過充管理技術(shù)、均衡管理技術(shù)。并且為

3、解決目前的鋰電池均衡策略復(fù)雜、不靈活的問題，采用模糊PID控制算法設(shè)計(jì)一種控制精細(xì)的電壓均衡策略。并根據(jù)技術(shù)研究結(jié)果設(shè)計(jì)出以單片機(jī)PIC16F1526為核心的智能電池管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)鋰電池組的充放電的實(shí)時電池管理，防止鋰電池組出現(xiàn)電池過充、過流、過放以及充電不均衡現(xiàn)象。相比較于傳統(tǒng)鋰電池集成保護(hù)電路，整個系統(tǒng)具有成本低、智能化程度高而且使用壽命比較長等的特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用價值很高。
　　本文首先引出本課題的研究背景、研究現(xiàn)

4、狀以及現(xiàn)實(shí)選題的意義。然后研究分析電池管理系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)，根據(jù)研究結(jié)果提出相應(yīng)的技術(shù)解決方案，并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真模擬。接下來根據(jù)研究成果提出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，并設(shè)計(jì)智能電池管理系統(tǒng)的硬件電路，主要包括電流電壓檢測電路、單片機(jī)處理和控制電路、均衡充電控制電路以及系統(tǒng)的開關(guān)電源電路等。然后根據(jù)硬件電路編寫智能電池管理系統(tǒng)的軟件程序。最后進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和工作總結(jié)，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測試實(shí)驗(yàn)，對得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的相對誤差分析，驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)用性和