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锂电动自行车电池管理系统的设计

更新时间：2020-03-28 18:45:19 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：电池管理 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着全球能源危机及环境污染问题的日益加重，各国政府部门相继出台了新政策来鼓励新能源的研究和应用，其中锂离子电池以其体积小、重量轻、无污染、无记忆效应等优点脱颖而出，越来越受到人们的关注，广泛的应用于笔记本电脑、电动自行车、电动汽车等设备中。与此同时，以锂电池为动力的锂电动自行车也以其轻巧方便的特点受到广大城乡居民的喜爱，从而使得锂电池电动自行车在全球新能源推进的政策下迎来了良好的发展机遇。

锂电池管理系统（BMS）是以锂电池为能源的交通工具的重要组成部分，一方面该系统可以最大限度的发挥每节单体电池的性能，提高电池能量利用率；另一方面该系统还可以确保锂电池电动自行车在行驶中的安全性。由于 BMS成本较高，故对该系统的研究和应用主要集中在电动汽车、混合动力汽车等大型交通工具的车载电池上，对于电动自行车其研究还很少。所以本文设计了一款针对锂电池电动自行车的电池管理系统，实现对12节磷酸铁锂（LiFePO4）电池的管理。

本文的锂电池管理系统以 Atmeg16L为控制核心，主要分为锂电池组信息的动态采集和均衡控制两大部分。动态采集主要是针对单体电池的电压、电池组总电压、电池组电流、电池组温度等进行实时采集及显示。其中单体电池的电压采集是通过精密电阻分压后经多路模拟开关CD4067和差分放大器LM324送入单片机采样端口实现的，从而解决了串联电池组采样电压高的难点，实现电压巡检采样。均衡电路则是通过对每节单体电池配备基于TL431的自动均衡电路的方法实现电池之间的能量均衡。该均衡电路可设置均衡点，并通过发光二极管指示整个均衡过程。当单体电池电压超过TL431的均衡点时，TL431及其均衡电路内部的三极管8550将导通，通过内部功耗电阻消耗多余能量的方法将电池电压托至均衡点，从而防止电池过充，最大限度的发挥每节电池的效用，延长锂离子电池组的寿命，保证锂电池电动车使用的安全性。

本文设计的锂电池管理系统硬件电路可靠、经济、抗干扰能力强，采样精度达到预期设定，均衡部分也可达到要求。