【正文】
地 為 方便 電池 管理而 設計的,一個理想的充電管理芯片要 能 使電池的三項 基本 指標達到最優(yōu)化: 壽命、 容量和安全性。由于電池容量不大,管理系統(tǒng) 又較為 簡單, 所以 一般不 會 涉及復雜的均衡 原理 等問題。最終測算可得 BMS需求市場將在 2020達到 360億元以上,是目前市場容量的 160倍,年均增速 67%。目前國內(nèi)外 BMS已經(jīng)進入實際應用階段,但研究還不夠成熟,性能不夠理想。這樣的充電方案,不僅保證了電池的充電效率,在電池保護方面也得到了保障。鋰離子電池在充電過程中充電電壓高于規(guī)定電壓,充電電流高于規(guī)定電流;或在放電過程中有過大的放電電流;放電到終止放電電壓、電流時仍在繼續(xù)放電,都可能會致使電池嚴重受損或直接報廢。而所謂的聚合物鋰離子電池,是在這三種主要構造要素中至少有一項使用高分子材料作為其主要構成元素的電池系統(tǒng),常州大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 2 頁 ,共 35 頁 這使得此種電池的單位能量密度比目前一般鋰離子電池提高了 50%,其容量、充放電特性、工作溫度范圍、安全性、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面較普通鋰離子電池都有大幅度的提高?;谌绱藦V闊的市場,全球各大電池公司及廠商為了在這個領域中取得先機,無不致力于開發(fā)具有更高能量密度、輕量化、小型化、薄型化、高安全性、低成本與長循環(huán)使用壽命的新型電池。因此,為 保證 電池的性能 以及 電池使用壽命 (提升 50%以上 ),必須使用電源管理系統(tǒng) ( BMS, Battery Management System) 對電池組進行有效 且 合理的管理 及 控制。 電池管理技術的發(fā)展與進步 是 具有必然性 的 。便攜式產(chǎn)品突飛猛進的背后,電源管理 技術 功不可沒。電源已廣泛應用到能源、信息、航天航空、教育、交通、國防等領域,這些領域在當今信息時代的發(fā)展都異常迅猛,不可避免地對電源產(chǎn)業(yè)提出更高的要求,如節(jié)能、節(jié)電、節(jié)材、防止污染、改善環(huán)境、安全、可靠、延長壽命、適用方便等。 本文介紹了一種基于單片機以及 DS2762 芯片的智能 鋰電池 管理系統(tǒng)。I 單片機智能鋰電池管理器的設計 摘要: 鋰離子電池具有體積小、 重 量輕、比能量高、壽命長、可快速充電等優(yōu)點。鋰離子電池 的 種種 特點決定了它 在使用時 必須 配備有 性能完備的電源管理芯片。 關鍵詞: 電源管理 鋰電池監(jiān)測 1—Wire 協(xié)議 DS2762 STC89C51 II The Design of Lithium ion battery Management System Abstract: Lithium ion battery has the advantages of small volume, light weight, high specific energy, long life and rapid charging. Compared with other type of batteries, Lithium ion battery has its excellent prehensive performance. So its petitive advantage can’t be ignored. The lithium ion battery is a very plicated nonlinear chemical device. In order to guarantee the normal work of the battery, a stable and reliable battery management scheme is required. Decided by its characteristics, it must be equipped with a plete performance of the power management chip. This paper introduced one kind of intelligent Lithium ion battery management systems, which is based on the MCU and DS2762 chip. The system focuses on the design of hardware and software, pleting the function of the realtime monitoring, the displaying of the voltage, current, temperature and other batterystatus. Using the simple munication advantages of the DS2762 chip, the system uses 1—wire protocol to plete munication between the intelligent chip and MCU only through one data line. The system is functional, has the advantage of simple structure. The miniaturization, intelligent development trend of the portable device can be fully reflected .So it can be used in digital cameras, smart phones and other portable instruments. Keywords: Battery Management Lithium ion battery monitoring 1—Wire protocol DS2762 chip STC89C51 Ⅲ 目 錄 摘要 ........................................................................................................................................... Ⅰ Abstract ..................................................................................................................................... Ⅱ 第一章 前言 .............................................................................................................................. 1 第二章 系統(tǒng) 開發(fā)平臺與方案選擇 .......................................................................................... 4 開發(fā)平臺 ........................................................................................................................... 4 μVision 開發(fā)軟件 ..................................................................................................... 4 Protues 仿真軟件 ....................................................................................................... 4 Altium Designer 軟件 ................................................................................................ 5 系統(tǒng)設計方案選擇 ........................................................................................................... 5 第三章 系統(tǒng) 總體 設計 .............................................................................................................. 8 硬件部分 ......................................................................................................................... 8 信息采集模塊 設計 ...................................................................................................... 8 充電模塊 設計 ............................................................................................................ 13 電源模塊設計 ............................................................................................................ 14 控制模塊 設計 ............................................................................................................ 15 顯示模塊 設計 ............................................................................................................ 18 軟件部分 ......................................................................................................................... 20 第四章 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................... 24 第五章 系統(tǒng)調(diào)試中出現(xiàn)的問題及其解決方法 .................................................................... 27 硬件調(diào) 試 ....................................................................................................................... 27 軟件調(diào)試 ....................................................................................................................... 27 第六章 結果 與總結展望 ........................................................................................................ 28 結果 ................................................................................................................................. 28 總結展望 ......................................................................................................................... 29 參考文獻 .................................................................................................................................. 30 致謝