基于單片機(jī)的蓄電池管理系統(tǒng)第1頁(yè)/共14頁(yè)目前較統(tǒng)一的是從電量角度定義SOCSOC=QC/CI式中：QC為蓄電池剩余的容量；

CI為蓄電池以恒定電流I放電時(shí)所具有的容量。荷電余量SOC電池荷電狀態(tài)SOC(stateofcharge)用來(lái)表征電池的剩余容量SOC估算策略第2頁(yè)/共14頁(yè)安時(shí)法

通過(guò)用放電電流與放電時(shí)間的乘積來(lái)計(jì)算鉛酸電池的荷電狀態(tài),一般是對(duì)充放電的電流進(jìn)行時(shí)間上的積分,然后由原來(lái)的電量進(jìn)行加減來(lái)估算電池的荷電狀態(tài)。開(kāi)路電壓法開(kāi)路電壓法是通過(guò)測(cè)量鉛酸蓄電池的開(kāi)路電壓值,來(lái)判斷電池的剩余電量。

內(nèi)阻法

交流電注入到蓄電池，然后通過(guò)交流電的電壓和電流值計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻，最后通過(guò)內(nèi)阻和容量的關(guān)系判斷蓄電池當(dāng)前容量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線(xiàn)性的基本特性，具有并行結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)能力，對(duì)于外部激勵(lì)，能給出相應(yīng)的輸出，故能夠模擬電池動(dòng)態(tài)特性，以估計(jì)SOC卡爾曼濾波通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)獲得鉛酸蓄電池得動(dòng)態(tài)RC模型參數(shù),建立鉛酸蓄電池的二階RC模型,利用此模型的的結(jié)果,使用卡爾曼濾波算法對(duì)鉛酸蓄電池的荷電狀態(tài)做估算第3頁(yè)/共14頁(yè)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用性放電實(shí)驗(yàn)法可靠性高，精確需要大量時(shí)間；電池工作必須中斷實(shí)驗(yàn)室；電動(dòng)汽車(chē)維修安時(shí)法簡(jiǎn)單，可靠若電流測(cè)量不準(zhǔn)容易累積誤差；需要大量實(shí)驗(yàn)來(lái)建立充放電效率公式在SOC初值準(zhǔn)確和電流測(cè)量準(zhǔn)確情況下可以適用于各種電動(dòng)汽車(chē)電池開(kāi)路電壓法充電初期和末期SOC估計(jì)效果較好只能在電池電壓穩(wěn)定的情況下鉛酸電池；電動(dòng)汽車(chē)駐車(chē)狀態(tài)內(nèi)阻法放電后期SOC估計(jì)效果較好準(zhǔn)確電阻值不易測(cè)量鉛酸電池神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法具有非線(xiàn)性的基本特性，能夠模擬電池的動(dòng)態(tài)特性需要大量參考數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，估計(jì)誤差受訓(xùn)練數(shù)據(jù)和方法的影響大適用于所有電池卡爾曼濾波法對(duì)電流波動(dòng)比較劇烈的汽車(chē)電池SOC的估計(jì)效果好，能很好解決電池自放電問(wèn)題能力要求高，算法比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)成本高適用于所有電池本文所選用的方法安時(shí)和開(kāi)路電壓結(jié)合法其中,CN為電池的額定容量；I為電池電流；n為充放電效率第4頁(yè)/共14頁(yè)電池均衡策略

在電源系統(tǒng)中,蓄電池的不一致性是影響蓄電池組壽命的致命因素。因此,對(duì)蓄電池組進(jìn)行電池均衡,減小單體電池間的差異,最大限度的延長(zhǎng)電池的使用壽命,是非常必要的電阻旁路分流法當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到電池組出現(xiàn)不均衡狀況時(shí),控制信號(hào)就控制分流旁路上的繼電器閉合,將分流電阻接入電路中第5頁(yè)/共14頁(yè)開(kāi)關(guān)電容法這種方法以均衡電容為能量存儲(chǔ)載體,以各單體電池的電壓為均衡對(duì)象,使其串聯(lián)在各單體電池上，通過(guò)電池組間開(kāi)關(guān)來(lái)回切換來(lái)保持單體電池的電壓趨于一致第6頁(yè)/共14頁(yè)多繞組變壓器法但當(dāng)電池組的電壓出現(xiàn)不均衡時(shí),對(duì)蓄電池組進(jìn)行電壓均衡，控制變壓器副邊電壓首先高于最低的一個(gè)蓄電池單體，此時(shí)這個(gè)單體電路中的二極管導(dǎo)通，其他單體連接的二極管由于承受反壓關(guān)斷，僅給電壓最低的蓄電池單體充電，等到這個(gè)單體充至倒數(shù)第二高時(shí)，再提高副邊電壓，給最低的兩個(gè)單體充電，照這種方法持續(xù),該過(guò)程將持續(xù)到電池組間電壓相同為止,從而達(dá)到了均衡控制的目的。

第7頁(yè)/共14頁(yè)并聯(lián)DC一DC變流器法

某一個(gè)電池單元達(dá)到充滿(mǎn)狀態(tài)或某相鄰兩電池單元電壓不一致時(shí),相應(yīng)的均衡模塊開(kāi)始工作,能量從電壓高的電池單元傳遞給電壓低的電池單元.假定某時(shí)刻電池Bl的電壓高于B2,此時(shí)開(kāi)關(guān)管sl導(dǎo)通,電感Ll開(kāi)始儲(chǔ)能當(dāng)s1關(guān)斷后,電感中存儲(chǔ)的能量通過(guò)續(xù)流二極管Dl轉(zhuǎn)移到B2中.如果串聯(lián)電池組的最后一個(gè)電池單元Bn先充滿(mǎn)或電壓高于Bl,開(kāi)關(guān)Sn導(dǎo)通,使能量存儲(chǔ)在反激變壓器的激磁電感中,當(dāng)Sn關(guān)斷之后,激磁電感中的能量轉(zhuǎn)移到電池組。設(shè)計(jì)當(dāng)中本著均衡系統(tǒng)的無(wú)能量損耗,效率高,結(jié)構(gòu)靈活的參考特點(diǎn)，本文選擇的是并聯(lián)DC一DC變流器法

第8頁(yè)/共14頁(yè)熱管理策略

當(dāng)檢測(cè)到電池溫度達(dá)到開(kāi)風(fēng)機(jī)溫度閾值時(shí)，電池管理系統(tǒng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)對(duì)電池進(jìn)行降溫，直到溫度降到關(guān)風(fēng)機(jī)閾值時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)。當(dāng)檢測(cè)到電池溫度過(guò)低時(shí)，電池管理系統(tǒng)啟動(dòng)加熱器對(duì)電池進(jìn)行加熱，直至電池上升至規(guī)定溫度時(shí)才關(guān)閉加熱器。第9頁(yè)/共14頁(yè)充電策略1.恒壓恒壓充電就是在充電過(guò)程中，充電電壓恒定不變。

優(yōu)點(diǎn)是充電速度快，充電時(shí)間短，充電電流I會(huì)隨著電動(dòng)勢(shì)E的上升，而逐漸減小到零，使充電自動(dòng)停止，不必人工調(diào)整和照管。缺點(diǎn)是在于充電開(kāi)始的初期，由于電壓已經(jīng)恒定，又因?yàn)殡姵氐牡刃?nèi)阻非常的小，所以充電電流會(huì)很大。會(huì)嚴(yán)重沖擊極板，會(huì)引起極板變形、活性物質(zhì)脫落以及蓄電池的溫度過(guò)高第10頁(yè)/共14頁(yè)2.恒流恒流充電與恒壓充電方式類(lèi)似，只不過(guò)恒定量變?yōu)槌潆婋娏?。而恒流充電又包括單一恒流充電方式和分段恒流兩種充電方式。優(yōu)點(diǎn)為：充電電流可任意選擇，有益于延長(zhǎng)蓄電池壽命，可用于初充電和去硫化充電。缺點(diǎn)是：充電時(shí)間長(zhǎng)，且需要經(jīng)常調(diào)整充電電流。恒流充電在后期電壓很大容易過(guò)充第11頁(yè)/共14頁(yè)

脈沖充電主要是利用正負(fù)脈沖進(jìn)行充電

3.脈沖充電4.階段充電就是先進(jìn)性限流充電，等其充電電壓上升到設(shè)定的恒壓值，便進(jìn)入恒壓充電階段，這樣充電電流便會(huì)逐漸減小，然后進(jìn)入浮充狀態(tài)