基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计论文
基于51单片机锂电池电压电流及容量检测设计论文
采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器，STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。该单片机功耗低、接口丰富，成本低廉，完全能满足本设计要求。
方案三
采用单片机芯片控制MSP430单片机是美国德州仪器（TI）推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器（Mixed Signal Processor），主要是针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域，有效地提高了控制质量与经济效益，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。然而其成本太高，故舍弃。
改善环境污染。目前，动力锂电池已完全在电动自行车上使用，而且发展情况良好，因此，锂电池在电动汽车上面应用研究也提上日程，虽然技术还尚未成熟，但市面上已经出现了纯电动的汽车和双能源汽车。另外，国防、航空航天领域也对锂电池的应用非常看好，可作为军事装备中的电源。
在航天事业中，锂电池可与太阳能电池联合组成供电电源，这个电源不管是从外形还是性能方面，都要优于镍镉电池或者锌银电池组成的联合供电电源，而且它的小型化对航天器件的应用非常重要的。国内外一些小卫星项目上已经开始应用锂电池组作为蓄电池。随着微电子技术的不断发展壮大，小型化的设备日益增多，对供电电源的要求也在不断提高。锂电池已进入了大范围的实用，例如，最早出现在心脏起搏器中的能源就是锂亚原电池，因其自放电率极低，放电电压十分平缓，让起搏器植入人体长期使用不再是想象。另外，广泛用于集成电路的电源是锂锰电池，它有高于3.0V的标称电压，广泛用于计算机、计算器、手表中。现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、航灯、家用小电器、电动车上，可以说是最大的应用群体。
基于STM8L系列单片机的电量显示系统设计_杨镇遥
2． Shanghai Instrument Ｒesearch Institute，Shanghai 200082，China）
Abstract：With the continuous depletion of the fossil energy，more and more people will shift their attention to the
（4） 灯亮起显示当前剩余电量，3 s 后单片机断 电，灯灭，系统关闭。
（5） 当处于充电工作 模 式 下 时，不 用 考 虑 低 功 耗，所以在充电器接上的时候系统就开始工作。
（6） 系统工作后 3 只绿色 LED 灯实时显示剩余 电量，直到充电器取下才关闭系统，灯灭。
（7） 无论两种工作状态的任何一种情况下，当检测 到温度超过 45 ℃，则红色 LED1 灯亮起，警告温度过高。 4． 2 电量显示不同状态表
tire system is in a low power state． This circuit with the power display system has been successfully used in a 36 V lithi-
um battery charger．
Key words：MCU； power display； battery； low power state
当电池组接上充电器进行充电时：单片机 10 脚置 高，并使 D3 二极管导通，因此电源可以为单片机持续 供电，单片机持续工作不会自动停止（ 此时不必考虑 低功耗问题） ，3 只绿色 LED 灯常亮实时显示当前电 量值。红色 LED 则在温度超过 45 ℃ 时会亮起。
4 系统软件的实现
4． 1 电量显示程序功能描述 （1） 本电量检测系统分为两种工作方式：a． 正常
基于单片机的锂电池多功能工作系统（BMS）
基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)根据电池的基本工作特点，介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。
工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。
通过对电池状态的跟踪，对电池进行全面监论文格式论文范文毕业论文【摘要】根据电池的基本工作特点，介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。
工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。
通过对电池状态的跟踪，对电池进行全面监测和控制。
该设计满足了多方面的要求，增强了锂电池的功能性，提高了可靠性和可维护性。
【关键词】锂电池管理；电量监测；温度检测；电压电流检测1、前言现在手机等小型智能设备中的电池多选用锂电池。
锂电池具有自放电率极低，放电电压平缓等优点。
然而锂电池在使用中最关键的就是充放电过程。
比如要对电量进行监控，已充多少电，还需多久充满，已用多少电量，还有多久待机时间。
其次就是电池使用的安全问题，电池温度的监测必不可少。
为此，项目组根据锂电池管理的几个必不可少的因素进行了研究和开发，旨在研究过程中优化管理系统，提高电池性能。
2、系统的硬件设计图1 系统电路图电压采样、电流采样和温度采样测量锂电池的电压、电流和温度，并通过ADC转换为数字信号输出给单片机，经过内部处理后用LCD显示。
同时，AT89S52通过采样到的三个信号值进行电量算法的计算和显示。
另外对锂电池的电压、电流和温度实施监控。
1 单片机及外围电路为了充分利用单片机的IO端口和外设并降低设计成本，系统选用了AT89S52。
该单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash 存储器。
片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，完全满足系统需要。
基于单片机的电量检测论文
山东理工大学电气与电子工程学院课程设计说明书设计题目基于单片机的电量检测设计（一）专业班级学生姓名学号指导教师起止日期随着电力系统电量的日益扩大和电压运行等级的不断提高，传统的电量检测系统暴露出越来越多的缺点，难以满足现代电网向自动化、数字化发展的需要。
本文首先系统的阐述瞬时无功功率理论计算方法，其中由瞬时有功功率和无功功率、瞬时有功电流和无功电流和瞬时无功功率理论和传统功率理论比较三部分组成；其次概述了霍尔传感器的工作原理和各项工作技术指标；最后，简单介绍本次设计硬件系统的设计方案，其中包括控制电路、单片机AT89C51的选择、ADC0809模数转换部分、独立式按键键盘输入部分、LED静态显示部分方面的设计。
由于本人能力有限没能很好的完成软件部分的设计以及仿真，这成为本次设计的一个很大的遗憾。
关键词瞬时无功功率理论霍尔传感器 AT89C51 ADC0809With the growing electricity power system and the increasing level voltage operation, the traditional power detection system exposes more and more shortcomings, it is difficult to meet the modern grid automation, digitization development needs. This article first systematic exposition of the instantaneous reactive power theory calculation method in which the instantaneous active and reactive power, the instantaneous active current and reactive current and instantaneous reactive power theory and the traditional theory of comparative power of three parts; followed by an overview of the Hall sensor works and technical specifications of the work; Finally, a brief introduction of this design of the hardware system design, which includes a control circuit, chip microcomputer AT89C51 choice, ADC0809 analog-digital conversion part, stand-key keyboard input section, LED static display some aspects of the design. Since I could not very well limited ability to complete the software part of the design and simulation, which became this design a lot of regret.Keywords Instantaneous reactive power theory Hall sensor AT89C51ADC0809目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)2 瞬时无功功率理论 (2)2.1瞬时有功功率和无功功率 (2)2.2瞬时有功电流和无功电流 (4)2.3瞬时无功功率理论和传统功率理论比较 (5)3 霍尔电量传感器…………………………………………… 7酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
基于MSP430的锂电池电量检测系统设计_陈飞宇
—— 科协论坛 ・ 2011 年第 11
衡， 平衡电路以最低容量的的那组电池作为参照， 哪组电池相 比与它大于某一阈值， 则接通大功率电阻进行放电， 以实现所 有电池组的平衡。 为了将单片机的串行通信 TTL 电平转换成 RS485 协议电平， 还需要有通信电路部分， 然后再将 RS485 转 RS232 和计算机通信。 为了实现电信号隔离， 采用光耦实现光 电隔离， 从而保障电池电源管理电路的稳定性。 3 系统的软件设计与分析 3.1 软件设计分析 软件设计方法应从上位机和单片机两部分考虑，上位机 软件是用于计算机与单片机之间的通讯，它通过计算机串行 口经 RS232 转 RS485 转换器来传递数据， 计算机通过上位机 软件来读取单片机内保存的数据或者向单片机发送命令数据。 可依靠 Visual C++6.0 来开发基于对话框的界面程序。 单片机 程序的开发采用专用于 MSP430 单片机的开发集成工具 IAR Workbench, 它能很方便的用 JTAG 口调试和监控单片机内程 序的运行状况， 该软件工具需要一个 JTAG 调试硬件的支持， 可购买利尔达公司的 MSP430 Flash Emulation Tool 硬件调试 工具来得以实现。 3.2 软件驱动层设计 软件驱动层设计主要包括模数转换， 电量平衡， 串口操作 及串口通信协议， Flash 模拟 EEProm 操作几大部分的驱动设 计， 其中模数转换驱动须实现硬件多路开关选择控制， 以实现 对电压， 温度信号的切换， 另外还要有模数转换的中断服务程 序， 是转换的结果在中断的驱动下保存到相应的内存空间。 电 量平衡功能的实现需要相关的驱动程序使单片机控制功率电 阻接通引脚输出高或者低电平，来控制平衡电路的开启和切 断。在软件驱动层编写为经组织层分析和调用。串口操作中 断服务程序把串口接收到的内容保存并检查是否符合通信协 议规定， 在软件驱动层里编写为一个中断服务函数， 由中断驱 动调用。由于 MSP430 单片机本身不含 EEProm， 某些需长期 保存并数次刷新的信息只能通过 FLASH 模拟 EEProm 操作 进行。 3.3 软件组织层设计 电量软件算法分为充电电量算法和放电电量算法。基于 目前电池的充电方法通常是先进行恒流充电再进行恒压充电， 当充电电流到达某一设定值则切断电源，因此充电电量算法 比较简单， 利用电流积分法即可算得电量。 参考文献： [1] Yevgen Barsukov,Bernd Krafth fer.采用自适应算法进行便 携式电池电量的计量[J].电子设计应用,2004,10:P1. [2] 张建, 陈立铭,倪光正.基于 CAN 总线电动汽车电池组监控 2006,14(10):P1. 系统设计[J].计算机测量与控制， [3] 李翼,王小海.电动汽车用锌空电池电量预测方法的研究[J]. 浙江大学学报(理学版),2004,31(5):P1. [4] M.Doyle T.F.Fuller and J.S.Newman.Modeling of Galvanostatic Charge and Discharge of Lithium/Polymer/Insertion Cell[J].Electrochemical Soc,vol.140,June 1993:P1526-1533. 图 2 1 倍率放电电流下温度， 电压与电量关系图 对于放电电流的算法设计， 依据不同温度下放电电流， 电 压与电量的关系曲线图。电池 0.5 倍率和 1 倍率放电电流下 温度， 电压与电量的关系图分别如图 1， 2 所示。 (1)通过电流积分， 我们引入三个计算模型： 剩余电量= （总 容量-电流积分容量） /总容量。因为不同温度下电池放电总容 量不同， 总容量是某一特定温度下的值。(2) 根据电压电流电 (3)电量值根据 量关系图， 电量值 0.5 倍率下关系图查表求得。 1 倍率放电状态下查表求得。 根据三种模型， 电池电量有如下 四种计算方法： 算法 1： 算法 1 即是模型 1 的计算公式。算法 2： 剩余电量= （2*电量代数值） *模型 1 电量值+ （100%-2*电量 代数值） *模型 2 与模型 3 较小电量值。算法 3：剩余电量= （100%-2*电量代数值） *模型 1 电量值。 算法 4： 此算法是当电 池电量较低时， 此时电量由 0.5 倍率与 1 倍率放电下电量电压 关系图查表决定， 取较小值。 引入了三种模型和四种算法之后， 将 0.5 倍率和 1 倍率放 电下电压电量关系编制成供 C 语言使用的表格。对电池电压 进行分区间处理， 在对电量百分比转换时获得对电量 0 到 255 的八位数据表示的区间，通过对区间的分别处理就可以获得 准确的电量值。 4 结束语 电池剩余容量 SOC 是电池管理中最为重要的参数， 也是 最不容易获得精确值的参数， 要想得到精确的 SOC 就需要对 电池的参数进行全面的测量。本设计的电量算法采用了电流 法与电压法相结合，并考虑温度的校正。根据电池不同的工 作状态， 根据放电电流的变化， 灵活的调整各计算因子的权重， 使电池剩余电量预测的准确度得到很大的提高。
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
基于单片机的锂离子电池充电系统设计方案
一、电池充电系统概述
锂离子电池充电系统是一种针对锂离子电池充电的系统，它是利用可
编程控制器或单片机技术的智能化充电系统。
通常，它可以对电池进行分
析测试，检测电池的容量、温度，根据结果调整电流，充电电压等，以保
证电池充电过程的安全性，并可以提高电池的充放电效率，减少电量损耗。
二、电池充电系统基本组件
1.可编程控制器或单片机：主要用于系统的智能控制，可以根据电池
的充电状态进行充电电流和电压等参数的调整，以保证电池的充电安全性。
2.电池充电电路：由电源，半导体三极管控制器，负载和电流传感器
组成。
此充电电路用于提供充电电流和电压，检测电池参数，以确保电池
充电过程的安全性。
3.充电控制芯片：此芯片主要用于对电池状态和参数的监测，根据监
测结果，调整充电电流和电压，以提高充放电效率。
3.电压电流检测电路：可检测电池充电电流和电压，并将检测结果反
馈给可编程控制器或单片机，以实现充电控制。
4.电池温度检测电路：可检测电池内部的温度，以便调整温度，确保
电池的安全性。
三、电池充电系统的基本工作原理。
基于单片机的智能充电系统设计
基于单片机的智能充电系统设计摘要：设计一种基于充电芯片MAX1898和单片机AT89S52的智能充电系统，通过研究系统的硬件设计与实现以及软件设计与实现，实现高效、安全、智能的电子设备充电方案，探索新型充电系统的实现途径。
在硬件设计中，实现了充电系统的电源管理、电压检测、电流检测等功能，并通过MAX1898充电芯片提高了充电速度和效率；软件设计中，通过AT89S52单片机对各种状态的监测和控制，实现了充电系统的智能化管理，使充电系统更加安全、稳定和智能化。
关键词：MAX1898；AT89S52；智能充电系统1 引言智能充电系统是一种高效、安全、节能和环保的充电解决方案，能够为各种规格的电池提供智能化的充电服务。
该系统采用单片机和芯片控制技术，可以实现全面监测和管理充电过程，以确保安全、可靠的充电效果。
智能充电系统具有多种充电接口，可以为不同类型的电子产品提供快速、高效和安全的充电服务。
同时，该系统还能够有效保护电池，延长其使用寿命，并避免资源的过度浪费。
通过智能化算法的应用，智能充电系统可以优化充电过程，减少能源消耗和环境污染，促进绿色发展。
此外，智能充电系统的设计成本相对较低，适用于大规模生产和广泛推广。
随着新技术的不断推出，智能充电系统也会不断更新和升级，以满足人们对快速、高效、安全和可靠充电的要求，同时也推动电池质量的不断提高。
因此，智能充电系统具有广阔的市场前景和应用价值。
2控制系统程序框图智能充电系统旨在通过结合MAX1898充电芯片和单片机AT89S52，实现针对锂离子电池的快速、高效、且安全的充电。
智能充电系统的总体框架如图1所示。
图1 智能充电系统的总体框架2 系统硬件电路设计3.2 充电系统的充电控制设计本系统还采用了单片机AT89S52作为主控芯片，实现了对充电控制的全面监测和管理。
通过串口通讯和LCD屏幕显示，能够准确地显示当前电池的电压、电流、温度等参数，并且能够对电池进行充电、放电和平衡控制，满足不同电池的充电需求。
锂电池的综合测试系统的研究
锂电池的综合测试系统的研究摘要：随着锂电池的应用越来越多，对生产的锂电池产品质量提出了更高的要求。
与此同时，对锂电池检测系统也提出了更高的要求。
本文主要介绍了一种基于单片机控制的锂电池全面综合测试系统。
对其工作原理进行了叙述。
关键词：锂电池；检测系统；单片机；采集电路1.引言现在，使用的各种电池中，锂电池是近几十年发展起来的一种新型电源，具有很高的能量、没有记忆性、无污染等优点，成为首选的便携式设备的电源。
自90年代的时候，日本的索尼公司成功开发了锂电池开始，锂电池一直是各个国家研究和开发的热点。
随着快速发展的电子设备，锂电池需求越来越多。
对锂电池测试设备的需要变得也越来越多。
在我国许多的电池制造商引入外国电池的测试设备，但是非常的昂贵。
国内的检测设备的测量精度、系统的稳定性、设备的利用率和自动化程序等都非常的低。
因此，研制开发一套成本合理，并可以满足需求的大规模生产的自动化的锂电池化成、测量、分选系统，是众多的锂电池制造商非常需要的。
2.锂电池检测系统的总体设计在电池充电和放电的过程中电流、电压的精度确保控制在规定范围内是系统的核心控制方法。
系统采用恒定电流电压的方法，即在恒流充电状态，不断检测每节电池的电压，当检测到充电电池电压达到饱和值时，充电状态从恒流充电状态自动进入恒压充电状态。
恒压充电状态下，保持恒定的充电电压，当充电电流下降到规定值时，恒压充电状态终止。
还设置最大恒压充电状态下时间值，一旦方式转换在恒压充电状态下，充电的时间过长，立即停止充电，是锂电池安全充放电的保证。
该系统采用模块化结构，使设备安装简单易于维护。
共有512个检测点在每一台设备中，分为8个部分，有64个检测点在每一部分中，配置单独的恒流源在每个检测点上，实现单点独立控制和彼此互不影响的系统。
该系统采用DSP 控制器作为主控器控制，8位单片机作为分控制器来控制，一个分控制器控制一个部分。
因此使用DSP、单片机、开关恒流源相结合，形成智能的锂电池综合测试系统。
采用MSP430单片机完成电池电量测量系统方案
1 绪论1.1 引言锂离子电池是20世纪70年代以后发展起来的一种新型储能电池。
由于其具有高能量、寿命长、低能耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点，锂离子电池在逐步应用中显示出巨大的优势，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车、储能、航天等领域[1]。
目前使用的各类电池中，锂离子电池(也称锂离子二次电池或锂离子蓄电池)是近十几年才发展起来的一种新型电源。
自20世纪90年代初日本索尼能源开发公司和加拿大莫里能源公司研制锂离子电池获得成功以来，一直是世界各国竞相研究开发和应用的热点[2]。
在第215届电化学会议中，新型电极材料仍是锂离子电池的研究热点之一，与传统正极材料LiMn204、LiCoO2、LiMnPO4相比，LiFePO4正极材料所特有的安全性能引起了人们的重视。
其中粘结剂作为非导电的活性材料在锂离子电池中的重要性开始逐渐被认识和接受。
美国劳伦斯伯克利国家实验室研究了电极循环性能与电极片机械能的关系，发现电极的机械能与长期循环性能的关系密切，电极的损坏，特别是碳负极的损坏主要源于极片力学性能的下降，指出电极材料并不是决定电极性能的唯一因素，粘结剂的性能和极片的制备方法、工艺也是必须考虑的[3]。
近年来，许多研究者不再局限于对某一材料的制备与优化，开始着眼于整个系统的匹配，优化电极片和制备方法，瞄准动力汽车的需求设计高能量电池和高功率电池，分析电池衰退的原因，开发满足动力电池需要的3000至5000次循环寿命的长寿命锂离子电池[4]。
涉及锂离子电池的研究内容和手段不断的丰富，对于锂离子电池制备工艺的提高也有很大的促进与提高。
以上所述介绍了锂电池的发展现状，进一步研究和开发锂离子电池对发展与能源密切相关的的各项产业具有非常意义，而且通过本课题的研究为我增加了很多聚合物锂电池的知识。
电池运行状态的监测主要是通过检测电池的电压、电流、温度等同电池性能密切相关的参数与时间相对应的关系，得出当前电池的运行状态信息，然后通过分析处理并和预先设定的电池性能判断标准进行比较，从而诊断出电池的当前的健康状态是否良好[5]。
开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文
开题报告——基于单片机的锂离子电池电量检测系统毕业设计论文(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)南昌工程学院09 级毕业（设计）论文开题报告机械与电气工程学院系（院）电气工程及其自动化专业题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计学生姓名纪炜焕班级09电气工程及其自动化（1）班学号指导教师饶繁星日期2013 年 1 月 4 日南昌工程学院教务处订制题目：基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计一、选题的依据及课题的意义随着手机、数码相机、摄像机、手提电脑、音频视频播放器等便携式电子设备的迅猛发展，由于其便携性的特点，便携式设备必须由电池来进行供电。
目前，便携式仪表的主流供电电池有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池和锂聚合物电池等。
与其它主流可充电电池相比，具有高单体电池电压、高功率密度、长循环寿命、无记忆效应、低自放电率等优点。
锂电池是指以锂为负极材料的化学电池的总称，大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
锂离子电池不含有金属态的锂，该类电池具有较高能量质量比和能量体积比。
为了提高电池的使用率及全面掌握电池的状态，大多数设备在应用场合需要显示电池组的剩余电量信息，以供使用者明确电池组的工作状态，及时对电池组进行充电。
在电池放电过程中，电池电压与剩余电量、工作时间之间并不是线性关系，所以并不能简单地采用电压采样、函数计算剩余电量。
针对该要求，设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统，该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态，提高其利用率具有现实意义。
本设计的研究成果若能广泛应用于便携式电子产品，为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。
二、研究概况及发展趋势综述锂电池常用的电量检测方法有两种，一种是利用库仑计，根据电池工作的电流与时间进行计算出电池的实际容量，此种检测方法是最准确的检测方法，一般用的芯片有TI，美信等电池管理芯片，但是成本太高，调试复杂。
另一种方法是利用电池工作的电压曲线来分析出电池的容量，这种方式比较简单，成本也低，由于直接采用比较器如LM339，LM324等，检测精度低，检测相对很不准确，温漂大，功耗大。
基于单片机技术的锂电池充放电管理系统设计
基于单片机技术的锂电池充放电管理系统设计摘要：随着科技的不断进步，锂电池逐渐取代了传统的镍氢电池和铅酸电池，成为了一种常见的电池类型。
然而，由于锂电池具有较高的电化学能量密度和较低的运行电压，其充放电过程需要严格控制，否则会产生安全风险。
本文基于单片机技术，设计了一种锂电池充放电管理系统，实现了对锂电池的充电和放电过程的自动控制和监测。
系统采用了多种保护措施，包括过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护等，确保了锂电池的安全和稳定运行。
关键词：锂电池；充放电管理系统；单片机技术；安全保护Abstract：With the continuous progress of technology, lithium batteries have gradually replaced traditional nickel-hydrogen batteries and lead-acid batteries, becoming a common type of battery. However, due to the high electrochemical energy density and low operating voltage of lithium batteries, the charging and discharging process needs to be strictly controlled, otherwise there will be safety risks. In this paper, based on the single-chip microcomputer technology, a lithium battery charging and discharging management system is designed to achieve automatic control and monitoring of the charging and discharging process of lithium batteries. The system adopts multiple protection measures, including over-voltage protection, under-voltage protection, over-current protection and over-temperature protection, ensuring the safety and stable operation of lithium batteries.Keywords: lithium battery; charging and discharging management system; single-chip microcomputer technology; safety protection1.引言随着手机、平板、笔记本电脑、电动自行车等电子设备的不断普及，锂电池已成为一种不可或缺的能源来源。
基于单片机的串联锂离子电池组监测系统设计
关键词 串联锂 离子 电池组 ；差分放 大器；单总线
中 图分 类 号 Ｔ １ ：Ｔ ２ ７ Ｍ９ １ Ｐ ７ 文献标识码 Ａ 文章编号 １０ ７ ２ （０ １ ｌ ０４— ４ ０ ７— ８０ ２ １ ）Ｏ一 ０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｕｐ ｒ ｉｉ ｇ ｎ Ｍ ｅ ｓ ｉ ｙ ｔ ｍ ｆ Ｓ ｒ ａ ｔ ｉ —ｏ Ｂａ ｔ ｒ ｅ ｓ ｄ ｏ Ｍ ＣＵ ｓ ｇ ｆ Ｓ ｅ ｖ ｓｎ ａ ｄ ａ ｕｒｎｇ Ｓ ｓ ｅ ｏ ｅ ｌＬｉｈ ｕｍ ｉ ｎ ｔｅ ｓ Ｂａ ｅ ｎ ｉ ｉ
鼋ａ 叶弑 ２ １ 第２卷 ０ ０ 年 ４ 第１期 １
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｃ． Ｔ ｃ ． ｃ ． ５． ２ １ ｌｃ ｒｎ ｃ Ｓ ｉ ＆ ｅ ｈ ／Ｏ ｔ １ ０ １
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
摘 要
６０５ ） １０ ４
介 绍一个 以５ １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 Ｉ Ｏ接 口和 Ｄ １ Ｂ ０实现单总线 多点温度检 测。 系统 简单经济 ，经过试 验 ，能 可靠、 Ｓ８ ２
Ｓ ＮＪｎ Ｕ ｕ ，ＷＡ Ｇ Ｊ ｇ ｅ，Ｌ ｉ Ｏ Ｇ Ｗｅ ｉ Ｎ ｉ ｍ ｉ Ｉ ，Ｇ Ｎ ｉａ ｎ Ｌ ｊ
（ ｃｏｌ ｆ ｃｏｌ ｔ ｎｃ ａｄＳｌ —ｔ ｅＥｅｔ ｎｃ ，Ｕ ｉ ｒｔ ｏ ｌ ｔ ｎｃＳｉ ｃ Ｓｈｏห้องสมุดไป่ตู้ｏ ｒ ｅ ｒ ｉ ｎ ｏ ｄＳａ ｌｃ ｏｉ Ｍｉ ｅ ｃ ｏ ｓ ｉ ｔ ｒ ｓ ｎｖ ｓｙ ｆ ｅ ｒ ｉ ｃ ｎｅ ｅ ｉ Ｅ ｃ ｏ ｅ ａｄＴ ｃｎｌ ｙｏ ｈｎ ，Ｃ ｅｇｕ６ ０ ５ ，Ｃ ｉ ） ｎ ｅｈ ｏ ｇ Ｃ ｉａ ｈｎｄ １０ ４ ｈｎ ｏ ｆ ａ
基于单片机的锂电池电量监测电路设计
基于单片机 的锂 电池 电量监测 电路设计
李 向楠， 郑 宾， 孔祥斌
（ 中北 大学仪器科 学与动态测试教 育部 重点实验 室， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
摘要 ： 大多便携设备采用 电池供 电， 而 电池 电量的不足可能导致设备不能正常运行。 针对这一 问题 ， 设计了一种 实用 的电池电
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｔ ｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｈｉ ｕｍ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＣＭ
Ｌｉ Ｘｉ ａ ｎ ｇ ｎ ａ ｎ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｂｉ ｎ ， Ｋｏ ｎ ｇ Ｘｉ ａ ｎ ｇ ｂｉ ｎ
量监测 电路 。 该设计采用 Ｍ Ａ ｘ ｌ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ ｘ １ ７ Ｏ ４ ９芯片作为核心器件， 配合必要 的外 围器件完成对锂电池 的监测 ， 提供 电池的各种 状态信息 。 本设计在便携式装备领域具有广阔的应用前景。
关键词 ： 电池 电量 ； 监测 电路 ； Ｍ Ａ １ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ９ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献标识码 ： Ａ
（ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ
ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ８ ／ Ｍ Ａ Ｘ １ ７ ０ ４ ９ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ａ ｌ
基于单片机的锂离子电池充电系统设计毕业设计
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.济南大学泉城学院毕业设计题目基于单片机的锂离子电池充电系统设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级1301班二〇一七年五月十六日摘要近几年来，便携式电子设备日益趋向轻量小型化，其中主要原因之一是锂离子电池的广泛应用。
随着锂电池在各个市场的迅速发展，其充电与保护的问题也随之而来。
常见的锂离子电池充电设备存在充电模式单一、充电过程指示模糊、保护功能缺失等问题。
针对上述问题，本设计进行了相应研究与实践。
本次课题设计的是一种基于AT89C51单片机的锂离子电池智能充电和保护系统。
选择了高效简洁的硬件设计和稳定可靠的软件设计。
硬件组成包括单片机模块、充电控制模块、充电保护模块、信号采集模块、声光报警模块等。
并结合MAX1898充电芯片，C51高级语言编程软件设计，使系统具有检测锂电池充电状态，根据各个阶段自动切换充电模式，显示充电进度，充电器短路保护，充满电后自动关断等功能。
通过Proteus进行仿真，效果良好，提高了手机电池的使用效率，延长了电池的使用寿命，充分保证了锂离子电池充电过程的安全性，实现了智能充电。
仿真实物制作为锂电池充电器的研发提供了依据。
关键词：单片机；传感器；锂离子电池；智能充电ABSTRACTIn recent years, portable electronic devices are becoming lightweight and smaller, and one of the main reasons is the widespread use of lithium-ion batteries. With the rapid development of lithium batteries in various markets, the problems of charging and protection come along. The charging device of common lithium-ion battery has such problems as single charging mode, unclear indication of charging process and lack of protection function. In view of the above problems, this design has carried on the corresponding research and the practice.This topic is based on the design of a single chip AT89C51 lithium-ion battery intelligent charging and protection system. We chose the highly efficient and simple hardware design , the stable and reliable software design. The hardware includes MCU module, charging control module, charging protection module, signal acquisition module, sound and light alarm module and so on. Combined with the charging chip MAX1898, C51 programming language software design, the system has the detection of lithium battery charging status, automatically switching the charging mode according to the various stage, display charging progress, charger short-circuit protection, automatic shutdown after full charge and other functions. Through the Proteus simulation , the effect is good, the utility model improves the service efficiency of the mobile phone battery, prolongs the service life of the battery, ensures the safety of the charging process of the lithium ion battery, and realizes the intelligent charging. The production of the simulated object provides the basis for the research and development of lithium battery charger.Key words: SCM；sensor；lithium-ion battery；intelligent charging目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本文研究内容 (2)2 锂离子电池充电原理及特性 (4)2.1 锂电池的结构及特点 (4)2.2 锂电池的充电原理 (5)2.3 锂电池的充电特性 (6)2.3.1 锂电池的工作电压 (6)2.3.2 锂电池的充电电流 (7)2.3.3 锂电池的最佳工作温度 (7)2.3.4 锂电池的循环使用寿命 (7)2.4 锂电池的充电方式 (7)2.4.1 线性充电方式 (8)2.4.2 开关充电方式 (8)2.4.3 脉冲充电方式 (8)2.5 锂电池充电时应注意的安全问题 (9)3 硬件设计 (10)3.1 系统硬件总体设计 (10)3.2 单片机最小系统 (10)3.3 充电电路 (11)3.3.1 MCU的选择 (11)3.3.2 充电电路设计 (12)3.4 A/D采集电路 (13)3.5 液晶显示电路 (13)3.6 保护电路 (14)3.7 报警电路 (14)4 软件设计 (16)4.1 Keil (16)4.2 主程序设计 (16)4.3 子程序设计 (17)4.3.1 信号采集模块 (17)4.3.2 短路保护模块 (17)4.3.3 LCD液晶显示模块 (18)4.3.4 定时器中断模块 (19)4.3.5 报警模块 (19)5 系统的仿真与制作 (21)5.1 系统仿真 (21)5.2 PCB板的设计 (21)5.3 电路板制作 (22)5.4 系统的调试 (23)6 结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录一：电路原理图 (28)附录二：PCB图 (29)附录三：实物图 (30)附录四：元器件清单 (31)附录五：主要源程序 (32)1前言1.1研究背景和意义近年来，便携式电子产品的迅猛发展，加快了电池技术更新换代的速度。
单片机智能锂电池管理器的设计
单片机智能锂电池管理器的设计摘要：锂离子电池具有体积小、重量轻、比能量高、寿命长、可快速充电等优点。
相较于其它类型的电池而言，具有明显优越的综合性能，竞争优势不可忽略。
锂离子电池是一种非常复杂的非线性化学器件，为了保证其能正常工作，一种稳定可靠的电池管理方案势必所需。
锂离子电池的种种特点决定了它在使用时必须配备有性能完备的电源管理芯片。
本文介绍了一种基于单片机以及DS2762 芯片的智能锂电池管理系统。
着重阐述了系统的硬件实现和软件设计，借助单片机完成了实时监测和显示当前电压、电量、温度等状态信息的功能；利用DS2762芯片通信简易的优势，只借助一根数据线，利用1--Wire通信协议实现芯片与单片机控制系统之间的通信。
本系统功能强大，结构简单，性能优越，充分体现了便携式设备小型化、智能化的发展趋势，可广泛应用于数码相机、智能电话及其它便携式仪器的智能锂电池模块中。
关键词：电源管理锂电池监测1—Wire协议DS2762 STC89C51The Design of Lithium ion battery Management SystemAbstract：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 comprehensive performance. So its competitive advantage can’t be ignored. The lithium ion battery is a very complicated 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 complete 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, completing the function of the real-time monitoring, the displaying of the voltage, current, temperature and other battery-status. Using the simple communication advantages of the DS2762 chip, the system uses 1—wire protocol to complete communication 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 monitoring1—Wire protocol DS2762 chip STC89C51目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章前言 (1)第二章系统开发平台与方案选择 (4)2.1 开发平台 (4)2.2.1 μVision 开发软件 (4)2.2.2 Protues仿真软件 (4)2.2.3 Altium Designer软件 (5)2.2 系统设计方案选择 (5)第三章系统总体设计 (8)3.1 硬件部分 (8)3.1.1 信息采集模块设计 (8)3.1.2 充电模块设计 (13)3.1.3 电源模块设计 (14)3.1.4 控制模块设计 (15)3.1.5 显示模块设计 (18)3.2 软件部分 (20)第四章系统仿真 (24)第五章系统调试中出现的问题及其解决方法 (27)5.1 硬件调试 (27)5.2 软件调试 (27)第六章结果与总结展望 (28)6.1 结果 (28)6.2 总结展望 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录A (32)附录B (33)附录C (34)第一章前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备，是一种技术含量高、更新换代快、应用需求高的产品。
基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现探析
基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现探析【摘要】将单片机技术作为基础的电池检测系统是一种对电压、温度、电流进行实时在线的检测、监视、数据处理、数据采集、数据输出、控制等环节功能而设计出来的检测系统。
当超大规模集成电路技术发展到一定程度时，单片微型计算机便诞生出来了，且具备功能强、体积小以及性价比高等特点，能够达到温度检测与采集的要求。
对此，本文对基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现进行了研究与探讨，旨在进一步探析其实用价值，推动其更好更快地发展。
【关键词】单片机技术;电池检测系统;锂电子蓄电池引言在蓄电池组维护中，人们越来越重视其对单体电池的温度监测。
因为当蓄电池内部发生点解液或者过充电等异常变化，极有可能造成电池的温度过高，出现电池损坏等现象。
同时，如果没有及时发现的话，只要电网出现停电现象，蓄电池便难以达到预期的供电效果。
值得注意的是，在所有的环境因素中，对电池充电性能影响最大的就是温度。
基于此，对基于单片机技术的电池检测系统的设计与实现进行研究与探讨，具有非常重大的意义。
1.单片机电池检测系统的软件设计与实现1.1 数字滤波程序的设计在设计与实现单片机技术的电池检测系统中，设计数字滤波程序的目的就是要将程序的抗干扰性与高精度性彰显出来，让其能够有效的提升检测的效率。
根据干扰信号的频率特征，系统程序会对系统的同频带予以确定，并在分析数学模型时将其融入进来，从而将滤波程序的线性离散方程制定出来[1]。
按照方程的计算结果，可以对程序监控的效果进行明确，同时也能够更加真实地将检测到的温度变化规律检测出来。
1.2 键盘模块的设计在检测的过程中，单片机可以通过中断式的扫描形式，采集好键盘输入的信号。
因此，在输入信息数据时，技术人员必须要对数据信息的真实性与完整性予以保障，让其能够将电池温度变化的情况明确体现出来。
直接的控制系统就是中断信号，只要按下了键盘，那么一个低电平信号便会从单片机的外部中断信号中产生出来，而后技术人员需要按照低电平信号的类型对检测系统的电量与电压进行判断，从而让单片机能够进入中断的服务程序中。
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A
Compared with other types of batteries, the lithium-ion battery have many advantages, becoming an indispensable part of our daily lives. I believe that in the process of using lithium-ion battery, we often consider the question of how much power is left, but they can not find a good power detection method. for the requirements, we design a lithium-ion battery detection system based on MCU, the detection system can meet the demand for lithium-ion battery detection in our daily lives , in order to fully grasp the charge status of the lithium-ion battery.
Lithium-ion battery detection system design based on MCU
总计 毕业设计（论文）34页
表 格7个
插 图15幅
摘 要
锂离子电池与其他种类的电池相比有着诸多优势，已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。相信在使用锂离子电池的过程中，我们常会考虑还剩多少电量的问题，但是又找不到好的电量检测方法，针对该要求，本文设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统，该检测系统可以满足我们日常生活中对锂离子电池电量检测的需求，以全面掌握锂离子电池的电量状态。
Taking into account the complexity of the detection system, accuracy, reliability, and other aspects, the article describes the design can meet the requirements of our lithium-ion battery detection.
This paper describes the research and design of lithium-ion battery detection system based on MCU The system consists of aAnalog acquisition module,battery detectionmodule,MCU module and LEDdrivepower display modules. the article describes the characteristics of the lithium-ion battery, the battery detection principle, structure and performance of the system,, focusing on the system hardware and software design.
本文主要叙述了基于单片机的锂离子电池电量检测系统的研究和设计，该系统主要由模拟量采集、锂离子电池检测模块、单片机模块、以及LED驱动显示电量等相、系统的结构及性能，重点介绍了该系统的软硬件设计等。
考虑到检测系统的复杂程度、精确性、可靠性等各个方面，本文介绍的设计方案能够满足我们对锂离子电池电量检测的要求。
Key words：Lithium-ion batteryBQ2040Battery detection MCU LED display
第一章 绪论
1.1
锂离子电池自问世以来，到现在已经发展成为我们每个人众多生活必需品当中的一部分，是如今人们在日常生活中使用极其广泛的一种电池。我国通讯、电力电子等相关行业的飞速发展，使人们对锂离子电池的利用率和维护工作的重视程度不断提高，锂离子电池电量检测的市场需求随之越来越大。然而现在的实际情况却是由于国目前的一些检测设备的检测方法不精确等原因，使其不能完全满足我们对锂离子电池电量检测的需求，同时国外的同类检测设备虽然性能较好，但是价格太高，不适合我们日常检测使用。微处理器技术的发展与电池电量检测方法的不断改善，为提高锂离子电池电量检测系统的性能和降低其制造成本提供了可能。针对该要求，本文设计了一种基于单片机的锂离子电池电量检测系统，该检测系统的设计对全面掌握锂离子电池的电量状态，提高其利用率具有现实意义。本设计的研究成果如果能够得到大家的一致认同，以致今后被广泛应用于我们的日常生活当中，比如应用于生活中常用的或常见的便携式电子产品领域，这必将提高人们的日常生活质量，并且还能起到提高锂离子电池利用率的作用，从另一方面看，这也是从某种程度上响应了国家“节能减排”政策。
南 昌 工 程 学 院
毕 业 设 计 (论 文)
机械与电气工程学院系（院）电气工程及其自动化专业
毕业设计（论文）题目基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计
学生纪炜焕
班 级电气工程及其自动化（1）班
学 号2009100106
指导教师饶繁星
完成日期2013年5月20日
基于单片机的锂离子电池电量检测系统设计
1.2 本课题研究容
该课题是设计一个锂离子电池电量检测系统，研究对象为符合国标GB/T 18287-2000的锂离子电池，其主要参数有：标称电压3.7V，标称容量1050mAH，充电电压4.2V。在做毕业设计的这段时间里，自己通过互联网查询、图书馆书籍资料搜索等多种途径，对该课题的研究容进行了充分的理解与学习，使我对锂离子电池的电量检测原理，以及一些基于单片机的C程序编写等容，都有了进一步的了解与掌握。