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基于ATmega16的电动车锂电池组设计

导读: 本文提出一种基于单片机的电动车36V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,达到延长电池使用寿命的目的。

  随着电动自行车的逐渐普及,电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。 锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。 当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时,锂电池内的压力与热量大量增加,容易产生爆炸,因此通常都会在电池包内加保护电路,用以提高锂电池的使用寿命。 针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,本文中提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。

基于ATmega16的电动车锂电池组设计

  1 保护电路硬件设计

  本系统以单片机为数据处理和控制的核心,将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。 系统的总体框图如图1所示。

基于ATmega16的电动车锂电池组设计

图1 系统的总体框图

  电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路,加到信号采集部分的A /D输入端。 A /D模块将输入的模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机。 单片机作为数据处理和控制的核心,一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态,一方面根据这些状态参数控制驱动大功率开关。 由于使用了单片机,使系统具有很大的灵活性,便于实现各种复杂控制,从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进。

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