電池管理系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理單元的設(shè)計.pdf

1、在當(dāng)今工業(yè)社會迅速發(fā)展時代，能源緊缺和環(huán)境污染問題越來越成為現(xiàn)代發(fā)展中首要解決的突出問題。為此，人類將目光投向了一種可代替石油等污染型資源的另一種新的綠色環(huán)保的可再生資源—電能。以電能作為動力的新能源電動產(chǎn)業(yè)越來越受到大家的關(guān)注。其中，鋰離子電池以其小體積、大容量、長壽命、無污染、無放電記憶等優(yōu)點成為手機(jī)、筆記本電腦、電動自行車、電動汽車以及新能源混合動力汽車的動力來源。在電動自行車行業(yè)內(nèi)，鋰電池電動自行車以其輕便、環(huán)保、續(xù)航能力強(qiáng)等優(yōu)

2、點更是有取代鉛酸電池的趨勢，是未來電動自行車的發(fā)展方向。但是，由于串聯(lián)鋰離子電池組的安全性、不一致性導(dǎo)致的電池組安全問題、使用壽命問題也限制了鋰離子電池廣泛使用。因此在使用串聯(lián)鋰離子電池組的時候，非常有必要給串聯(lián)鋰離子電池組做一套“電池管家”，即電池管理系統(tǒng)。
　　電池管理系統(tǒng)(Battery management system，BMS)的主要功能分兩個部分，一方面該系統(tǒng)能采集電池信息，并將電池信息提供給鋰電池使用者，讓使用者及時

3、了解電池的工作狀態(tài)。另一方面，電池管理系統(tǒng)會根據(jù)采集到的電池信息對電池做安全管理，包括充放電管理和均衡管理。電池管理系統(tǒng)可以使鋰離子電池組充分發(fā)揮自己的性能，同時確保了鋰離子電池在充放電過程中的安全性。目前，電池管理系統(tǒng)由于其成本高的原因，其研究主要集中在新能源純電動汽車、電動大巴、混合動力汽車等大型車上的鋰電池。對于鋰電池電動自行車電池管理系統(tǒng)的研究不多。
　　本次論文完成的是鋰電池電動自行車的電池管理系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理單元的設(shè)計

4、。論文主要做了以下工作:
　　1.完成了基于控制器和外圍電路的電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與測試。采用PIC的單片機(jī)加以外圍數(shù)據(jù)采集電路、充放電保護(hù)電路、均衡管理電路實現(xiàn)了系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)并且管理電池組的功能。繪制電路原理圖和PCB版圖，使用相關(guān)設(shè)備儀器對設(shè)計電路板進(jìn)行測試。
　　2.完成了電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理單元的設(shè)計與測試。使用單片機(jī)循環(huán)接收4組隔離的電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過隔離RS485將數(shù)據(jù)發(fā)送到更高一級上位機(jī)。系統(tǒng)中還使用光耦預(yù)