基于ATmega16的電動(dòng)車鋰電池組設(shè)計(jì)

　　隨著電動(dòng)自行車的逐漸普及，電動(dòng)自行車的主要能源---鋰電池也成為眾人關(guān)心的焦點(diǎn)。 鋰電池與鎳鎘、鎳氫電池不太一樣，因其能量密度高，對(duì)充放電要求很高。 當(dāng)過充、過放、過流及短路保護(hù)等情況發(fā)生時(shí)，鋰電池內(nèi)的壓力與熱量大量增加，容易產(chǎn)生爆炸，因此通常都會(huì)在電池包內(nèi)加保護(hù)電路，用以提高鋰電池的使用壽命。 針對(duì)目前電動(dòng)車鋰電池組所用的保護(hù)電路大多都由分立原件構(gòu)成，存在控制精度不夠高、技術(shù)指標(biāo)低、不能有效保護(hù)鋰電池組等特點(diǎn)，本文中提出一種基于單片機(jī)的電動(dòng)車36 V鋰電池組(由10節(jié)3. 6 V鋰電池串聯(lián)而成)保護(hù)電路設(shè)計(jì)方案，利用高性能、低功耗的ATmega16L 單片機(jī)作為檢測(cè)和控制核心，用由MC34063構(gòu)成的DC /DC變換控制電路為整個(gè)保護(hù)電路提供穩(wěn)壓電源，輔以LM60 測(cè)溫、MOS管IRF530N作充放電控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電池組和單個(gè)電池的狀態(tài)監(jiān)控和保護(hù)功能，達(dá)到延長(zhǎng)電池使用壽命的目的。

　　1 保護(hù)電路硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)以單片機(jī)為數(shù)據(jù)處理和控制的核心，將任務(wù)設(shè)計(jì)分解為電壓測(cè)量、電流測(cè)量、溫度測(cè)量、開關(guān)控制、電源、均衡充電等功能模塊。 系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的總體框圖

　　電池組電壓、電流、溫度等信息通過電壓采樣、電流采樣和溫度測(cè)量電路，加到信號(hào)采集部分的A /D輸入端。 A /D模塊將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸給單片機(jī)。 單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理和控制的核心，一方面實(shí)時(shí)監(jiān)控電池組的各項(xiàng)性能指標(biāo)和狀態(tài)，一方面根據(jù)這些狀態(tài)參數(shù)控制驅(qū)動(dòng)大功率開關(guān)。 由于使用了單片機(jī)，使系統(tǒng)具有很大的靈活性，便于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜控制，從而能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展和性能改進(jìn)。

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