基于智能芯片的电动自行车电池管理系统的设计与实现

摘要

如今，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动车、家用小电器等产品上；尤其在电动自行车领域，它以高能效、容量大、轻便、环保等优势逐渐代替了铅酸蓄电池等其他老式电池。然而，它的优点却带来了另外的缺点：容量大，电压高的同时伴随的危险性也较大。因此，尽管电池生产商已在电池中采取了一定的保护措施，但是我们在使用锂电池时，必须采取一些相应的安保措施来实现安全充放电。本文便是针对锂离子电池在电动自行车应用的安全性设计的一款保护系统，实现锂电池的安全充放电功能。
　　本文首先从电动自行车对锂电池的具体要求入手，分析了锂电池充放电的安全性要求，提出了电池管理系统应有的功能；然后根据所设计系统的要求，选择了BQ77910芯片作为控制芯片，根据其具体的应用设计了基于智能芯片的电动自行车电池管理系统，包括硬件部分和软件监控部分；最后通过实际测试完成了电池管理系统的设计工作。
　　测试结果表明，本文所设计的锂电池管理系统可以实现电池欠压保护功能、放电过流保护功能、放电短路保护功能、充电短路保护功能、电池过压保护功能以及热管理功能；软件监控部分可以实现监视系统的实时工作状态，修改芯片内部的参数设置，以符合实际的使用要求。本论文所设计的电动车电池管理系统功能丰富，达到了电动车应用的要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1锂离子电池的特点

1.2国内外锂电池管理系统研究现状

1.3课题的研究背景、内容及意义

1.4本章小结

第二章 电动车电池管理系统的总体设计方案

2.1锂离子电池充放电特性的研究

2.2电动车电池管理系统的设计目标

2.3总体设计方案

2.4本章小结

第三章 电池管理系统的硬件平台设计

3.1控制芯片的选择

3.2硬件系统的电路设计

3.3 PCB版图的设计

3.4本章小结

第四章 电池管理系统的软件监控设计

4.1软件监控功能

4.2通信适配器控制芯片的选择

4.3根据通信协议实现系统软件监控

4.4具体的软件实现

4.5本章小结

第五章 系统的测试与分析

5.1系统的测试结果

5.2测试结果分析

5.3测试遇到的问题及解决方法

5.4本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢