青岛科技大学自动化毕业论文(8)

电池检测充放电设备_单片机控制电路设计

5 总论

本系统对锂电池组管理系统的测试主要包括电压采集、温度采集、电流检测、过充和过放电保护功能、短路保护功能、温度保护功能等内容。

将锂电池组和保护电路连接好后，用4位半高精度万用表对所有单体锂电池的电压（用电池组模拟器产生）进行测量，并观察上位机应用程序显示的数据，进行比较和记录。对每一节锂电池的电压测量需要进行 在低电压、中间电压、高电压三种情况下的测量值与扫描值，比较二者误差。在某节电池电压不变时，改变其前级电压，在个别节中会发生扫描值的小幅波动，经理论分析其原因是由于分压电阻网络阻值不一致所引起的，但仍能保持在正常误差范围之内。

测试时，通过调整电池模拟器中某节电池的电压，分别使之低于设定的锂电池最低放电电压和高于最高充电电压，观察保护器中的充放电状态指示灯，测量充放电控制MOS管的管压降。系统实际设定的最低放电电压为2.5V，最高充电电压是4.2V，实际测试结果表明保护器分别在模拟器电压超过限定值时，可以立即关断放电或充电回路，实现了基本的过充和过放电保护功能。

过流保护主要是由单片机依据电流采集所获得的采样值和设置的电流保护 阈值进行比较，来决定是否关断充电或放电回路。当检测到电流大于设定保护值时，由单片机输出控制信号切断MOSFET开关。短路保护功能仍然利用电流采集电路获得的电压值和门限电压进行比较，短路时比较电路输出脉冲作为单片机的中断输入，在中断程序中切断回路，实时地进行短路保护。

温度保护功能是在环境温度低于或超过一定值时，使系统进入保护状态，主要通过比较检测温度和系统设置的最高温度、最低温度来进行充放电保护。通过实际测试，保护器实现了高低温保护功能。

经过测试，该系统基本满足设计要求，达到了预期的目的。尽管如此，但是由于本人设计经验的匮乏和时间的限制，系统还有进一步完善和改进的空间：电池组在均衡的过程中，由于采用的是能量损耗法，所以保护器上的温度会较高。这需要我们研究用简单可靠的非损耗型均衡法来实现电池组的均衡；电流检测的精度虽然可以满足本系统的需要，但是精度不高。后期需要我们研究新的电流采集电路提高电流检测的精度。

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