智能電池管理系統(tǒng)研究與設計.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安全，而且也阻礙

2、著鋰電池的應用發(fā)展，所以為保證鋰電池組安全可靠地使用，必須對鋰電池組進行相應的電池管理。目前，市場上的便捷式設備和部分電動自行車大多使用串聯(lián)鋰電池組，而設備上相對應的鋰電池組電池管理模塊多為鋰電池保護芯片構成的集成電路，只能對鋰電池組提供基本保護。本文設計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，解決當前集成保護電路成本高、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、過充管理技術、均衡管理技術。并且為

3、解決目前的鋰電池均衡策略復雜、不靈活的問題，采用模糊PID控制算法設計一種控制精細的電壓均衡策略。并根據(jù)技術研究結果設計出以單片機PIC16F1526為核心的智能電池管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要實現(xiàn)串聯(lián)鋰電池組的充放電的實時電池管理，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，實際應用價值很高。
　　本文首先引出本課題的研究背景、研究現(xiàn)

4、狀以及現(xiàn)實選題的意義。然后研究分析電池管理系統(tǒng)的技術難點，根據(jù)研究結果提出相應的技術解決方案，并對其進行實驗仿真模擬。接下來根據(jù)研究成果提出系統(tǒng)總體設計方案，并設計智能電池管理系統(tǒng)的硬件電路，主要包括電流電壓檢測電路、單片機處理和控制電路、均衡充電控制電路以及系統(tǒng)的開關電源電路等。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。最后進行系統(tǒng)驗證實驗和工作總結，進行實際應用測試實驗，對得出實驗數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的相對誤差分析，驗證系統(tǒng)的實用性和