鋰電池的開關電源式智能管理系統(tǒng)設計
在整個智能管理系統(tǒng)中,單片機作為整個系統(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,因此單片機通過電池組的端壓穩(wěn)壓后供電。電池為串聯(lián)結構,在電池的最負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,需要有一個絕對值放大電路來放大正負電壓。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,通過電壓跟隨器將電壓信號輸送到AD轉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,減小電池無謂的功耗,增加電池的使用時間。
電路在輸出30V情況下,整機效率與輸出負載電流的關系圖如圖13所示。
充電機輸出電壓為12.6V,負載為電池組情況下,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。
實驗結果表明:以單片機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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