基于STM32的锂电池充放电系统的研究与设计

锂电池是当前便携式手持电子设备可循环充放电电池的首选,但是锂电池在使用过程中可能存在过冲、过放、过流充电以及充电时间过长后产生高温的问题,从而影响电池使用寿命,甚至出现安全事故,为解决以上问题,提高锂电池使用效率,本文基于STM32平台设计了一款锂电池充放电管理系统,通过软硬件的设计和实验测试,该系统实现了对锂电池充放电路径管理、对充放电的参数及电池的状态实现了实时准确监测,输出电压稳定,极大提高了电池的使用效率,该成果已在企业项目中得到了应用。     

电动飞机的锂电池管理系统设计

为了提高电动飞机安全可靠性,设计了一种用于某型号电动飞机的锂电池管理系统。方案中利用LTC6804对电池的电压进行采集和均衡,利用一个多路复用电路测量电池温度,利用一个霍尔效应传感器测量电池的电流。对采集的数据进行处理,得到精确的剩余电量(State-Of-Charge,SOC),从而可以得知飞机可以飞行的时间。经过测试,该系统运行稳定,误差小于3%,能够均衡电池的电量,实时提醒飞行时间。提高了飞机的安全性,满足了实际的需求。     

防爆电动车锂电池管理系统设计

根据GB 3836—2010系列标准和《矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求(试行)》的相关要求,设计了一种防爆电动车锂电池管理系统。该系统以STM32F105VCT7主控制器、LTC6804-2电池管理芯片为核心,基于RT-Thread实时操作系统设计,采用电池被动均衡策略来均衡电池电压。测试结果表明,采用该系统前后,12串锂电池之间的最大压差分别为0.237,0.025V,电池电压均衡效果明显。     

电台用磷酸铁锂电池管理系统设计

为了满足车载电台对电池电源大容量、运行稳定、使用简单方便等关键要求,结合现有技术提出了一种基于ARM—M0＋内核的电池电源管理系统架构和硬件解决方案。系统以飞思卡尔最新推出的KinetisE系列微处理器为核心,辅以MAX14920芯片对电压进行采集,以高灵活性和高可靠性的方式提供一套电池管理系统方案。整个电池系统采用模块化设计,更换方便。     

矿用大容量磷酸铁锂电池管理系统设计

为了保证矿用磷酸铁锂电池的安全性,结合煤矿工业实际需求,设计了8节单体60A·h磷酸铁锂电池串联、24V额定电压输出的矿用电池管理系统。该系统将微处理器配合集成芯片LTC6803组成电池保护模块,利用安时法估算电池组电量,采用电阻分流型均衡技术改善电池组性能。现场应用结果表明,该系统运行稳定可靠,保证了矿用磷酸铁锂电池的安全高效性。     

矿用大容量磷酸铁锂电池管理系统设计

为了保证矿用磷酸铁锂电池的安全性,结合煤矿工业实际需求,设计了8节单体60A·h磷酸铁锂电池串联、24V额定电压输出的矿用电池管理系统。该系统将微处理器配合集成芯片LTC6803组成电池保护模块,利用安时法估算电池组电量,采用电阻分流型均衡技术改善电池组性能。现场应用结果表明,该系统运行稳定可靠,保证了矿用磷酸铁锂电池的安全高效性。     

浅谈SOC的低功耗设计

集成电路不断发展,SOC已经成为电子系统设计的主流,但是SOC的功耗问题仍是研究的关键问题。本文从最简单的方面叙述了SOC的低功耗设计,并且在文章中给出了一些新的方法和改进。     

车载动力锂电池组主动均衡系统设计

锂电池单体的不一致性通常会导致电池组寿命下降,甚至影响电池安全性能,因此锂电池组均衡系统十分重要。通过对现有均衡技术的分析,设计了一种能量双向转移型的车载动力锂电池组主动均衡系统。详细分析了该方案的设计原理,并通过实验对所提出的均衡电路进行了分析与论证。结果表明,该方案结构简单,均衡效率高,能有效地提高锂电池单体的一致性,提升了锂电池组的使用效率。     

超低功耗嵌入式系统设计技巧

低功耗是嵌入式系统的发展趋势,也是便携式嵌入式设备设计中要解决的关键问题之一。对影响嵌入式系统功耗的因素进行了分析,指出了降低系统功耗的途径,从硬件设计和软件设计两个方面阐述了超低功耗嵌入式系统设计的技巧。     

超低功耗电子电路系统设计原则

立足于CMOS集成电路的功耗分析,指出了超低功耗电子电路设计中必须遵循的几项原则,分别说明了硬件和软件设计中应该注意的几个问题。指出以新型超低功耗IC为基础的便携式仪表将面临一个快速发展的时期。     

动力电池管理系统的设计与仿真研究

目前电源管理系统的工况适用性差,无法针对当前路况进行实时调节,降低了电池的循环寿命。针对这一问题,提出了一种基于单片机的可切换电池成组的电源管理系统,把放电电压和电流作为修正量,采取EKF算法提高SOC的估算精度。实验表明：采用单体电池放电试验,验证采集模块设计的准确性,并利用Simulink对工况仿真,验证了SOC估算的准确性和系统根据不同工况自动切换电池成组方式的可靠性。     

电动汽车动力电池组管理系统设计

提出了一套集中/分布式动力电池组管理系统的整体设计方案。以单片机STC12C5616AD和STC12C5A16AD为核心处理器,设计出一个体积小和成本低的系统。本系统可以实时监测电池组电流、电池组电压、单电池电流、单电池电压及单电池温度等参数。并利用硬件和软件抗干扰等技术来提高系统运行的稳定性。经长时间运行时测得数据精度可达到1%,同时可靠性和稳定性均满足电动汽车应用要求。     

基于锂电池SOC的运载火箭供电能源冗余管理研究

目前，在运载火箭领域，给箭上控制系统、测量系统和电磁阀火工品负载各提供一块电池供电，电池故障会导致箭上电气系统工作异常，严重时甚至导致任务失败等灾难性后果； 锂电池具有高能储存密度、使用寿命长等优点，正在取代传统锌银电池应用于运载领域；针对运载火箭领域电池电源无冗余的问题，对锂电池故障诊断进行研究；根据锂离子单体电池SOC估算结果作为电池故障诊断的依据；采用EKF算法提高锂离子单体电池SOC估算的精度；根据故障诊断结果通过电池组拓扑重构完成故障单体电池智能切换，建立了运载火箭供电能源冗余管理系统；经仿真测试满足工程应用要求，提高了运载火箭领域电池的可靠性、安全性与容错能力，对提高运载火箭可靠性安全性有重大意义。     

矿用直流电源蓄电池管理系统设计

介绍了矿用直流电源蓄电池管理系统的总体结构及其软硬件设计。该系统通过检测充电电流和放电电流评估剩余电量,保证了蓄电池的持续供电能力;通过温度检测对异常情况发出告警,延长了蓄电池使用寿命;通过定期评估总电量主动提醒用户报废或更换失效的蓄电池,增加了电源的可靠性。     

基于扩展卡尔曼滤波器的锂电池SOC估算仿真研究

为弥补动力电池组中安时积分法、开路电压法估算锂电池荷电状态(SOC,StateOfCharge)的缺点,在Matlab环境下介绍了一种使用扩展的卡尔曼滤波器估算SOC的仿真方法,并对整个过程的模型建立、电路搭建、参数辨识以及软件使用进行了详细的阐述。通过仿真实验表明其估算误差不超过3%,验证了方法的准确性以及对初值的不敏感性,是一种稳定的、可靠性高的SOC估算方法。     

基于CAN总线的铝—空电池管理系统

铝-空新能源电池稳定运行涉及风、液、热等多因素,针对铝-空电池系统运行状态参数实时监控的需求,设计了一种基于CAN总线的铝一空电池管理系统．通过对系统CAN接口、CAN通信协议、CAN数据传输等进行设计,现了铝一空电池自动化管理．将该系统应用在某型铝一空新能源电站中,结果表明：该系统可利用CAN总线监控参数实时监控铝-空电池的稳定运行,对系统出现的故障能及时诊断,对铝-空电池的工程应用具有实用价值．     

基于锂电池的便携式电源系统设计

文章介绍了一种基于锂电池的电源系统设计方法,该电源系统采用micro usb口充电,可以提供5V,3.3V电压,满足多数嵌入式系统的供电需要,电路采用通用化的设计思路,具有体积小、成本低等优点。     

12节锂离子电池管理系统设计

分析当前锂离子电池组在电动自行车、UPS、照明等行业的应用,设计了以MSP430F149单片机为核心,以AD7280A芯片为A/D采样芯片的锂电池管理系统.系统内部通过AD7280A进行电压和温度采样,通过MSP430F149自带A/D进行电流采样,通过SPI通信进行数据交换,实现了对12节单体锂电池电压、电流和温度的精确测量及显示,对锂电池组充放电过程进行实时监测与控制,实现电池组的SOC估算和充放电均衡,通过实验表明了系统的稳定性、可靠性.     

AVR单片机的锂电池组充放电保护系统

针对单个锂电池离散性造成的锂电池组充电不足、放电不够的问题,设计出了基于AVR单片机ATmega32和模拟前端ISL9208的锂电池组充放电保护系统;实现了对13节串联锂电池组的充放电的单体电池电压检测、温度检测、电池组电流检测等功能;具有体积小、成本低、反应快等优点。实验结果证明了该设计方法的正确性和可行性。     

煤矿井下备用电源网络化电池管理系统研究

针对目前煤矿井下特殊工作环境及相关行业标准,设计一种适合煤矿井下大容量UPS锂电池电源需求的电源管理系统。实现对电源的单体电池电压、电池组容量、均衡性等多种参数的实时监测与显示,对整个UPS电源系统内所有电池组进行循环容量自检和均衡控制。并且将单体电源通过CAN总线控制,在总线上实现了整个UPS电源管理系统的智能相互管理和控制。该系统提高了整个煤矿井下UPS电源的可靠性和电源使用效率。