基于单片机的串联锂离子电池组监测系统设计.pdf

鼋a叶弑2011年第24卷第10期 ElectronicSci．＆Tech．／Oct．15．2011 基于单片机的串联锂离子 电池组监测系统设计 孙 俊 ，王京梅，李 莉 龚伟家 (电子科技大学 微电子与固体电子学院，四川 成都 610054) 摘 要 介绍一个 以51系列单片机为主控单元的串联锂离子 电池组监测系统。采用差分放大器和模拟开关轮流 检测单体电池电压 ，利用单片机的IO接 口和DS18B20实现单总线多点温度检测。系统简单经济，经过试验，能可靠、 准确地对 串联锂 离子电池组进行监测。 关键词 串联锂离子电池组；差分放大器；单总线 中图分类号 TM911：TP277 文献标识码 A 文章编号 1007—7820(2011)lO一004—04 DesignofSupervisingandMeasuringSystem ofSerialLithium—ionBatteriesBasedonM CU SUNJun，WANGJingmei，LILi，GONGWeijia (SchoolofMicroelectronicsandSolid—StateElectronics，UniversityofElectronicScience andTechnologyofChina，Chengdu610054，China) Abstract A supervisingandmeasuringsystem ofs lithium-ionbatterieswhichbaseonMCS51seriesmi- croeontrollersisintroduced．Thesystem measuresthevoltageofseriallithium-ionbatteriesbyusingdifferentialam— plifierandnaalogmultiplexers．A one-wirebusmeasuringsystem withMCS51andDS18B20hasbeendevelopedfor thesystem ofseriallithium ·ionbatteries．Thesystem issimpleandcheap．Testsshowthatthesystem iscapableof reliableandaccuratesupervisionandmeasurementofseriallithium-ionbatteries． Keywords seriallithium—ionbatteries；differential amplifier；one—wirebus 具有高电压、高容量、循环寿命长、安全性能好等 睐，但该方法串联 电池的数 目固定，导致应用不灵活、 优点的锂离子 电池，在便携式电子设备、电动汽车、空 硬件成本高等缺点。文中研制了一种动力锂离子电池 间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景。由 组监测系统，对串联锂离子电池组的单体 电压和电池 若干节锂离子电池经串联组成的动力锂离子电池组 目 组的温度进行在线监测，当单体电池电压偏离规定区 前应用最为广泛。由于每节单体 电池的电压不一致 ， 间时，监测系统启动报警程序进行声、光报警；当电池 使用中电池不允许过充电、过放电，电池的性能和寿命 组温度偏离规定的区间时，监测系统启动风扇或加热 受温度影响较大等特点，必须对串联锂离子电池组进 控制电路，并存储有关数据，确保电池组正常工作。整 行监测，确保在使用中锂离子电池具有 良好的状态，或 个监测系统具有连续测量分量、简单经济、精度高和可 者使用中电池出现问题立即报警，电源管理系统立即 靠性高的特点。 采取保障措施，并提醒相关人员检修。单体 电压和电 池组的温度是辨别串联锂离子电池组是否正常工作的