基于AT89C51CC01的锂电池组智能管理监控系统设计

是 信 号 输 入 端
和电源端插 座 ．
池 电压 ，充 放 电电流 ，剩余 电量 ，电池温度 和充 电时间。
本 文设 计 的动力锂 电池 组 管理 系统 能对 电池 组进 行
输 入 的 信 号 经
过 ＭＣ 处 理 ． Ｕ 发 送 到 Ｌ Ｄ 进 Ｃ 行 显 示 ：Ｒ ２ ２ Ｓ３
第２ ４卷 第 ６期 ２ １ ０ １年 １ １月 文章 编 号 ： １０ — ６ ３ （０ １ ６ ４ — ２ ０ ２ ６ ７ ２ １ ）０ —１４ ０
Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ＆ Ｉ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ａ ｈｎ ｒ ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌＰ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ａｉ ｆ ｃ ｉｅｙ ｏ Ｍ ｌｃｒ ａ ｒ ｄ ｃｓ ｉ
系 统 ，以有效 解决 电池 组 的安全 问题 ，确保 锂 电池 组可 靠 运行 ，同 时延 长 电池组 使用 寿命 ，降低使 用成 本 。
１ 电池 智 能 管 理 系统 的 结构
基 于 ０ ８ ０的锂 电池组 智能 管理模 块 ，主要 由充 电 Ｚ９ 模 块 、数据 采集模 块 、均衡 模块 、电量计 算模 块 、数据 显示模 块等 组成 。充 电模块 按预 充 、恒流 充 电和恒 压充 电ｉ个 阶段 进行 自动充 电 ，并根 据采 集 的数据 对充 放 电 过 程进 行控 制 ；均 衡模 块在 适 当的 时候通 过开 关 电源 对 单 个 电池进 行 均衡 充 电 ，使 电池 组 中 的能 量 均衡 一 致 ； 电量计 算模 块是通 过对 采集 到 的状 态参 数进行 分 析 ，并
用 于接 收 、发送 或接 收缓 冲器 。可 为 网络节 点 提供 硬 件
支 持 ．并且 内部 还有 Ｄ转换 和 Ｐ ＷＭ 发 生 器等 其 他 功 能 ，在设 计 中可直接 用 于电池 电压 的测量 。
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（ ）通讯 电路 。 系统使 用 串行 接 口 ，通 过 液 晶模 块 ２
显 示 电 池 组 总 电 压 、各 单 节 电 池 电 压 、充 放 电
０ 引 言
锂 电池 以卓 越 的性 能 、体 积小 、重 量轻 及环 境 污染 小等 独特 的优 势 ，成 为 电动 汽车蓄 电池 的理想 选择 。电 动 汽车 的锂 电池组 由多节 单 体 电池 串联 组 成 ，总 电压一 般 在 １ ～ ０ Ｖ。如 果不 对 蓄 电池 组进 行 安全 监控 和有 效 ２４ ０
现过 压 、欠压 、过 流 、短路 、过 高 温及 过低 温保 护 、电
池 能量均 衡 和数 据采 集等 功能 ，在此 基 础上 选用 单 片机 Ａ ８ Ｃ １ Ｃ １ 控制器 。设 计 了声光 报警 系统 。同时通 Ｔ９ ５Ｃ Ｏ 为
过 Ｌ Ｄ点 阵液 晶显示屏 进行 动态全 面 显示 ，使 锂 电池组 Ｃ
时 显 示 电 池 组 的 各 种 状 态 ，发 挥 了 电 池 组 整 体 的 最 大 性 能 ． ．
关 键 词 ： 智 能 管 理 模 块 ：Ｓ ＯＣ； 能 量 均 衡 ：Ａ ９ ５ Ｃ １ Ｔ８ Ｃ １ Ｃ０
中图分类 号 ：Ｔ ４ Ｂ７
文献 标识 码 ：Ａ ｄ ｉ ０３ ６ ／．ｓ ． ０ — ６ ３２ １ ． ．５ ｏ： ．９ ９ｊ ｓｎ１ ２ ６ ７ ．０ １ ６０ ８ １ ｉ ０ ０
机 电产 品开 崖 与 新
Ｖｏ．４， ６ １ ２ Ｎｏ． Ｎｏ ． １１ ｖ， ２０
基 于 Ａ ８ Ｃ １ Ｃ １的锂 电池组智能管理监控 系统设计 Ｔ ９ ５ ０ Ｃ
吴 昌 江
（ 州 职 业技 术 学 院 ，浙 江 杭 州 ３０ １ ） 杭 １０ ８
摘
要 ：给 出了一种 锂 电池 组管 理 系统 的设计 方 法 。系统选 用 ＯＺ ９ ８ ０锂 电池 专 用管理 芯 片 ， 实现 了蓄 电池
的 过 充 、 过 放 、 过 流 、 过 热 等 保 护 功 能 。 在 此 基 础 上 ，为 使 系 统 更 加 完 善 。 选 用 单 片 机 Ａ ９ ５ ｃｃＯ Ｔ８ ｃ １ １为 主控 制 器进 行设 计 ，使 系统 具 有 声光报 警 等功 能 ．且 能通 过 Ｌ Ｄ 液 晶显 示屏 实 Ｃ
的功 能更 完善 。
管理 ，将会 使 蓄 电池 组 内单 体 之 间的差 异在 使 用过 程 中 逐 渐 增 大 ，导 致 电池 组 在 运 行 一 段 时 间后 出现 单 体 过 充 、过 放 、过 流及 电池组 环 境 温 度过 高 等一 系 列 故 障 ， 造 成整个 电池 组 的使 用 寿命 缩减 ．性 能下 降 ．严 重 时甚
至 报废 ，爆炸 等 。因此 ，必 须给锂 电池 组 配备 电池 管理
２ 电池 组 智 能 管 理 系统 硬 件 设 计
监控 系统 的硬件 结构 主要 包括 ０ ８ ０锂 电池智 能 管 Ｚ９ 理模 块 、监控模 块 、显示模 块和声 光 报警模 块 。 （ ）主控 ＭＣ 电路 。主控 ＭＣ １ Ｕ Ｕ采 用 Ａ ８ Ｃ １ Ｃ １ Ｔ ９ ５Ｃ ０ 单 片机 ，它是 一种 功能 强大 的 ８位微 控制 器 。自带 Ｃ ＡＮ 控 制 器 和 内 置 ３ Ｂ Ｆ ＡＳ ＲＯ ２ Ｋ Ｌ Ｈ Ｍ。２ Ｅ Ｒ Ｍ 和 ＫＢ Ｅ Ｐ Ｏ １ Ｋ Ａ ． Ｂ Ｒ Ｍ。可 控制 １ ２ ５个 Ｃ ＡＮ通 道 ，这些 通 道 可 编程
电流 、剩 余 电量
等 。 Ｉ 电路 如 ２ Ｃ
图 ２所 示 ．ＸＳ ２
根 据 电量估 测算法 ，对 电池 的 当前 电量进 行估 算 ；数 据 采 集模块 负责采集 电池 的各 种状 态参数 ，如 电流 、电压 、
温 度 ；数据 显示模 块采 用 图文 液 晶显示 屏 ．显 示 各节 电
数 据 监控 、报 警 。选用 锂 电池 专 用管 理 芯片 Ｏ ８ ０。实 Ｚ９
收 稿 日期 ：２ １ —１ — ３ ０ １ ０ ０
作 者 简 介 ： 吴 昌 江 （ ９ １ ，大 学 专 科 ，维 修 电 工 高级 工 。 １ ９ 一）