鋰電池的開關(guān)電源式智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在整個智能管理系統(tǒng)中,單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的控制者,起著非常重要的作用。它必須能夠根據(jù)電壓、電流采樣,判斷電池目前所處的狀態(tài);針對不同的狀態(tài),決定允許哪些操作,禁止哪些操作,并通過液晶顯示告知用戶;在電池狀態(tài)不正常時,它應(yīng)該能夠及時發(fā)現(xiàn)并且通過報警手段提醒操作人員的注意。
圖8為電池組部分及其控制電路的示意圖。由于電池電壓不可能完全放完,因此單片機(jī)通過電池組的端壓穩(wěn)壓后供電。電池為串聯(lián)結(jié)構(gòu),在電池的最負(fù)端接一個阻值很小的電流采樣電阻,由于電池組既可以充電也可以放電,因此電流采樣電阻上的電壓可正可負(fù),需要有一個絕對值放大電路來放大正負(fù)電壓。絕對值放大電路見圖 9。每節(jié)電池的正端都有電壓采樣點(diǎn),通過電壓跟隨器將電壓信號輸送到AD轉(zhuǎn)換器的其中一個通道。使用電壓跟隨器可以使輸入阻抗無窮大,從而減小對電池電流的抽取,減小電池?zé)o謂的功耗,增加電池的使用時間。
電路在輸出30V情況下,整機(jī)效率與輸出負(fù)載電流的關(guān)系圖如圖13所示。
充電機(jī)輸出電壓為12.6V,負(fù)載為電池組情況下,電路的輸出電壓紋波如圖14所示??梢婋妷杭y波基本控制在50mV左右,能夠滿足為鋰電池充電所需要的電壓精度要求。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以單片機(jī)為核心的電池管理系統(tǒng)能夠提供高性能、高靈活性的解決方案。
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