鋰電池管理系統的研究與實現 — 鋰電池管理系統的硬件實現
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硬件的設計必須要實現對動力電池組的合理管理，首先必須保證采集數據的準確性;其次是可靠穩定的系統控制;最后非常重要的是抗干擾性。在具體實現過程中，根據設計要求決定需要采集動力電池組的數據類型;根據采集量以及精度要求決定硬件的設計。
本文設計的鋰電池管理系統控制板附在鋰電池組上，由鋰電池組供電，作為在線管理系統實現實時管理功能基本功能如下：
1.電池信息實時采集及顯示，包括單體電壓、電池組總電壓、溫度、充放電電流;
2.剩余電量估計功能及顯示;
3. 8節鋰電池充/放電智能管理，當電池電壓、充放電電流、電池溫度和剩余容量過低或過高時，發送報警信號;
4.在充、放電過程中對單體電池進行均衡和診斷;
5.故障電池智能檢測/報警;
6.存儲鋰電池的充放電信息，可與上位機通信，在上位機檢查鋰電池的使用過程。
3.1鋰電池管理系統的硬件結構
本鋰電池管理系統主要由充電模塊、數據采集模塊(包括電壓，電流，溫度數據采集)、均衡模塊、電量計算模塊、數據顯示模塊和存儲通信模塊組成。系統框圖如下：
其中數據采集模塊負責采集電池的各種狀態參數，如電流、電壓、溫度;充電控制模塊按預充、恒流充電和恒壓充電三個階段進行自動充電，并根據采集的數據對充放電過程進行控制;均衡模塊在適當的時候通過15W的開關電源對單個電池進行均衡充電，使電池組中的電池更加均衡一致;電量估測單元主要是分析采集過來的狀態參數并根據研究試驗得出的電量估測算法，對電池的當前電量進行估測;數據顯示單元采用圖文液晶顯示屏，可顯示各節電池電壓，充放電電流，剩余電量，電池溫度和充電時間;存儲通信單元通過存儲芯片定時把充放電信息(電壓，電流，充放電時間等)存儲起來，可通過串口與電腦通信，在電腦上顯示充放電信息。
3.2 ATMEGA8L處理器簡介
ATMEGA8L是美國ATMEL公司推出的一種高性能8位單片機，它在吸收了PIC及8051單片機優點的基礎上，做出了重大的改進，速度快，性價比高，能在線編程，在一個芯片內將增強性能的RISC 8位CPU與可下載的FLASH相結合使其成為適合于許多要求、具有高度靈活性和低成本的嵌入式高效微控制器。它具有以下特性：
● 高性能、低功耗的8位AVR微處理器
● 先進的RISC結構
- 130條指令——大多數指令執行時間為單個時鐘周期
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