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淺談智能化鋰離子電池管理系統的設計與實現

發布時間: 2014-09-09 08:52:25    來源: 電子工程網
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[摘要]目前電池實現智能化的途徑有兩種,一種是采用一些專用的集成電路來實現,一種是采用集成了模擬模塊的單片機來實現。


  系統構成及其主要功能

  本系統采用Motorola68HC908單片微處理器(簡稱MCU)對4節串聯的18650型鋰離子電池進行統一管理。該MCU具有12K閃速內存貯器,可在線擦寫10萬次。具有14路A/D 10位的信號采集口,兩路增益可編程運算放大器,具有SMBus1.1接口和低功耗工作模式,可以方便實現多路模擬信號的采集和按SMBus1.1協議實現數據通信功能,另外該系列MCU在設計上具有完善的電磁兼容防護措施,具有抗干擾能力強,可靠性高的特點,可廣泛應用到電力電子、汽車控制、及軍工領域,可以實現對鎳氫電池、鎘鎳電池、鋰離子電池的智能控制,滿足智能化電池的設計使用需求。在本方案中,通過MCU與電池組互連的方式使智能電池主要具有以下功能:
  供電功能
  當智能電池與用電器對接時,將自動喚醒MCU控制電池給用電器供電。另外也可與智能化充電機、手搖發電機一起為用電器浮充供電。
  充電功能
  通過智能充電器給智能電池充電,它們通過SMBus總線互連進行信息交換。鋰離子電池充電一般分兩個階段,首先進行恒流充電,當電池電壓達到一定值時改為恒壓充電。因此MCU要不斷的監測電池組電壓,實現對充電電壓的控制。
  通信功能
  電池與用電器、智能化充電機能夠相互傳送各自所需的固定信息、動態信息及告警信息。其中固定信息包括:電池廠商信息(生產廠家、生產日期、生產批號)、電池的化學成份、額定電壓、額定容量、規范信息、名稱等信息。動態信息包括:剩余容量、滿充容量、電池模式、溫度、溫升、充電電壓、充電電流、循環次數、剩余工作時間、電池狀態(告警)等信息。
  另外智能電池還具有剩余容量LED顯示、自動保護等功能。

 

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