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ＢＴｌ

ＢＴ３

图３整充转单充的均衡原理图

（１）开路电压法是最简单的测量方法，主要根据电池

开路电压的大小判断ＳＯＣ的大小。由电池的工作特性

可知，电池的开路电压与电池的剩余容量存在着一定的

对应关系。

（２）库仑计算法是通过测量电池的充电和放电电流，

将电流值与时间值的乘积进行积分后计算得到电池充

进的电量和放出的电量，并以此来估计ＳＯＣ的值。

（３）阻抗测量法是利用电池的内阻和荷电状态ＳＯＣ

之间一定的线性关系，通过测出电池的电压、电流参数

计算出电池的内阻，从而得到ＳＯＣ的估计值。

（４）综合查表法中电池的剩余容量ＳＯＣ与电池的电

压、电流、温度等参数是密切相关的。通过设置一个相关

表，输入电压、电流、温度等参数就可以查询得到电池的

剩余容量值。

在本设计中，从电路的集成度、成本、所选ＭＣＵ的

性能方面考虑，采用了软件编程的方法。综合几种方法，

采用库伦计算法比较合适。

（１）用Ｃ表示锂电池组从４２

Ｖ降到３２ Ｖ时放出的总

的电量。

（２）用叼表示电流ｉ经过时间￡后，放出的电量与Ｃ

的比值。

叼＝罟

Ｇ＝』ｉ出，Ｇ表示时间￡内放出的总的电量。

（３）电池的ｓｏｃ：与旦：争。

其中Ｃ删为剩余电量。令△ｃｆ＝ｉ×缸，表示垃时间内电池

组以ｉ放电的放电量；或者是以ｉ充电的充电量，剩余电

量实际上是对△Ｇ的计算以及累加。设定合适的采样时

间＆，测定当前的电流值，然后计算乘积，得到垃时间

内剩余容量ｃ肼的变化量，从而不断更新Ｃ删的值，即可

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实现ＳＯＣ电量的检测。

３试验结果

通过电池管理系统对锰酸锂电池组进行充放电测

试。图４（ａ）为锂电池组放电测试图，放电电流为８

Ａ，当

电池组电压降至３２ Ｖ时，放电ＭＯＳ管关断。图４（ｂ）为充

电的测试图。充电结束４小时后，均衡完成。

》

出

脚

《

暑

避
脚

叶

４５．００

３６．ｏｏ

之

２７．００

出

脚

１８．ｏｏ

９．ｏｏ

０．００

１０ ０００

《

８ ０００

囊

６ ５００

脚

４ ０００

２ ０００

Ｏ

（ａ）锂电池组放电曲线图

｜

／

／

呛

／

．—二＿—一一

ｌ

＼

０

１００

２００

３００

４００

５００

６００

７００

８００

（ｂ）锂电池组充电衄线图

图４锂电池组充放电曲线图

本文的电池管理系统以Ｍ６８ＨＣ０８ＧＺｌ６为核心，实现

了对电池组单体电压、电流、温度信号的采集。充电电量

平衡以后，单体电池的电压差值不超过５０

ｍＶ。整体系统

运行性能良好，能够满足电动车动力电池组应用需要。

参考文献

【１】吴志红，吴庚泽，朱元，等．基于ｘＣｌ６４ＣＳ单片机的混合

动力汽车电池管理系统硬件设计【Ｊ】．汽车技术，２００９（４）．

【２］杜祺漳，梁柱扬．基于飞电容技术的动力锂离子电池组

保护系统的设计【Ｊ】．电子工程师，２００７，３３（８）．

【３］苏玉刚，杜伟炯．锂离子电池组快速智能充电技术【Ｊ］．重

庆工学院学报，２００８，２２（１）．

（收稿日期：２００９一１０—２９）

作者简介：

李练兵，男，１９７３年生，教授，主要研究方向：电力电子

与电能转换。

《电子技术应用》２０１０年第２期

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