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
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【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】
导光条
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。
2 电压、电流检测电路对电压的监测采用传统的测量方法,测量电阻上的电压或者是经限流电阻直接输入到ADC转换模块。然后在ADC转换结束后,将电压的数字信号输出给AT89S52。对实时的精确的电量跟踪有较小的误差。相对于锂电池充放电的长周期,其误差可忽略不计。后面算法的选择上,如何适当的规避算法误差也是一个重要的问题。对电流的测量,采用电流检测电阻,方法基本与电压检测相同。电流的测量范围很广,从几毫安到几十安。测量的精度要求不同,电流检测电阻也有不同的规格以满足不同的需要。电池电流测量电路,采用一个0.2m 的精密电阻把流过的电流转换成电压再经
放大器放大后送入单片机ADC采样接口。
3温度的测定作为储电工具的锂电池总是不可避免的会遇到发
热的问题。电池的温度对电池的容量,电压,内阻,充放电效率,使用寿命,安全性等方面都有较大的影响。所以我们对于电池的温度的检测是很有必要的。也可以通过对温度的控制来判断充放电是否完全。温度寄存器格式(从高位到低位):
玻璃栈道施工
MS Bte:
S,S,S,S,S,26,2
5,24。  SSSSS=00000B 温度值,T=×0.0625 ℃。
4 LCD显示模块一般在单片机系统中采用液晶屏显示数据或者
图像。由于系统参量个数的要求,所以要选择能同时显示4行的液晶屏。【】 LM041L是专点阵型液晶显示模块,可显示4行,每行16
个字符。提供了丰富的指令设置:
清显示;光标回原点;显示开关;光标开关;显示字符闪烁;光标移位;显示移位等。LM041L液晶屏以上特点完全满足系统现实要求。LM041L液晶显示的初始化流程为:
使能端E置0;写入显示格式命令;开启显示;清屏;写入输
入格式命令。  3 软件设计在系统设计中采用了AT89S52做控制核心,所以软件设计非常重要。软件设计采用模块化设计思路,功能模块包括初始化及测控主程序、参数测量模块、电量计算模块、电池保护模块等。其软件设计流程为:
初始化;采集电压、电流和温度;精确计算锂电池电量;数据测控保护;储存并LCD显示数据。
3.1 电量软件算法的实现由上文分析可知:
at89s52最小系统电池电量主要与电压、电流和温度等相关,但不是线性相关,因此出它们的关系尤为重要。根据对电池电量特性的分析和电压检测电量法以及库伦法。基于电池特性建立电池电量计算模型【2】如下:电池电量= (当前修正电量电流积分容量)学习得到的总容量当前修正电量由电压测量法测得,并以温度参量修正;电流积分容量采用库伦法,在锂电池工作状态对电流进行积分;学习得到的总容量由长时间的库伦法所得。
3.2 电量软件算法的实验数据实验数据(电压(V),电量(%))如下所示:
室温:
20 oC  根据实验测量数据做出的SOC曲线符合一般电池放电特性,且与实际电量值基本相符。  4 结束语提出的电量测量算法将库伦法和电压法相结合并带温度校正,这种方法可以实现较为精确的SOC 测量。电池进入充放电状态时,则转而使用库伦法。当电池电压下降较大时,要考虑OVC曲线从而达到学习完全放电时的电量,同时进行电池保护。基于提出的电池电量汁算方法,实现了电量的精确测量。参考文献:
李申飞,易菊兰,琚小明.电池电量精确测量方法的研究与实现.华东师范大学软件学院,上海;新余高等专科学校,江.
摘要:
随着经济的发展以及建筑行业的不断崛起,全国各地兴建了多个公共建筑,建筑内均设有中央空调,用以满足新时期人们对室内空气品质的需求。但在中央空调使用的同时,又出现了一系列的节能环保问题,那么新时期应怎样保证
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【摘要】摘要:
随着经济的发展以及建筑行业的不断崛起,全国各地兴建了多个公共建筑,建筑内均设有中央空调,用以满足新时期人们对室内空气品质的需求。但在中央空调使用的同时,又出现了一系列的节能环保问题,那么新时期应怎样保证中央空调高质量使用基础上,最大程度的降低空调能耗呢?这是重点探究
印泥盒
【关键词】
中央空调;能耗;节能措施在经济发展过程中,建筑能耗在总能耗中所占比重相当大,空调能耗在建筑能耗中所占比重较大,根本不符合我国能源日益紧张要求。现今,还应以“提升众节能意识”为主,从多方面出发,尽最大努力将中央空调能耗降到最低。
一、中央空调能耗现状
二、新时期中央空调节能措施
(一)水输送系统节能
1.减少阀门使用次数,及时清洁过滤器中央空调内非常重要的阻力零部件即为阀门与过滤器。因此,在中央空调正常运行管理过程中,还应及时定期做好过滤器的清洗工作,以防被沉淀杂质等堵塞,让水流阻力升高。此外,因阀门的主要职能即是调节与平衡各支路阻力,保证所有支路均有足够的水流
量。而此过程中阀门的阻力又会增加水泵扬程与能耗,因此要尽量减少阀门使用次数,科学调节阻力频率。
取消冷却水池,降低水泵能耗我国现有的中央空调的构造中均使用了开式冷却水系统,此系统内冷却水泵不仅需克服流动阻力,还需为冷却水高位输送提供足够能量。因此,降低中央空调能耗的另一可行措施即是取消冷却水池,将水管与冷却水泵入口直接相连,将原来的开式冷却水系统变换为闭式冷却水系统,那么冷却水泵也就需要在因为水位差而提供能量,最终降低水泵耗能。
(二)冷热源节能措施
1.精确计算,降低冷负荷冷热负荷是制冷制热电器设备规格型号的选择依据,也是中央空调系统内最基本的数据值。若降低冷负荷,轴承起拔器
便能够缩小供热锅炉、空调箱等电器设备的型号,型号减小后,配电功率与耗电能会不断降低,进而减少成本投资。可见,降低冷负荷是可行的节能措施。而冷负荷的降低还需要技术人员综合考虑建筑窗户、外墙、设备负荷、冷负荷指标、灯光等多个因素,正确估算,保证中央空调在低效率、低负荷条件下运行,进而减少能耗。
科学配置冷热机组、降低空调能量冷热水机组整年的运行负荷情况是中央空调设计与选择的关键。从
生态环境保护视角,我国已有相关法律法规制度明确规定,冷热水机机组台数不能过多,需与中央空调的正常运行调节能力相匹配。如中央空调选择450RT机组,各机负荷比即为8
4.2%,如选择1000RT机组运行,各机负荷比为6
5.3%。可见,正确选择机组数量非常重要。那么工作人员在设计过程中,就应严格执行法律法规要求,以防机组过多或过少,若机组过多,还可能会降低单机容量,机组COP降低,能耗增加,同时也增加了配置的循环水泵,增加了并联水泵数量,最终所占机房面积非常大,增加了绝对故障点数量。因此,科学配置冷热机组是空调能量降低的有效措施。此外,还需防治错误使用多机头机组的方式,尽可能的降低启动电流,已达到降低空调能量的目的。
(三)正确使用冷却塔冷水塔主要是指冷却水经由冷却塔,与空气换热的过程中,也在进行质量交换。冷却塔在建筑物中央空调内节能方面发挥了重要作用,现今得到广泛应用的是湿式冷却塔。整个运行过程中,冷却水经由冷却塔与外界空气同时完成了能量与质量的双重交换。因此,冷却塔有显热与潜热两类,若换热量均是水的潜热,冷却水将快速下降6℃,最终蒸发的总水量不及总供水量的1100。此外,影响中央空调中冷却塔选择的因素较多,包括需冷却的热负荷、接近度、湿球温度等。因此,中央空调制冷空调系统中,应正确选择、安装、使用冷却塔,以求通过大气冷源,再由板式换热器间接制冷,从而降低能量。
汽车杯(四)末端控制器智能化控制系统设计节能我国对各个单位功率制冷与热量标准有严格规定,大多数中央空调末端装置均为FC,不
少企业技术能力有限,一味加大风机与电机来满足冷热量指标,最终

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