智能电池管理系统设计

1.2 系统开发意义

欲提高铅酸蓄电池的寿命特性，除需对生产技术要素进行改进外，电池的使用管理也

是个很重要的环节。有效的电池管理系统会有利于电池的寿命提高。所以对蓄电池的剩余电
量的正确估计成为电池管理系统的中心问题。估计蓄电池的剩余电量就成为能量管理系统的
一个关键难点。如果能够正确估计蓄电池的剩余电量，就能够在实现能量管理系统的其它功
能时做到避免对蓄电池造成损害，合理利用蓄电池提供的电能，可以在同样的情况下使得
电动车能够行驶更远的距离，延长电池组的使用寿命。

2 总体方案设计及功能描述

本设计是以

STC12C5404AD 单片机为控制中心，主要通过检测蓄电池的工作电压，

利用蓄电池的放电特性曲线，通过一种算法来实现蓄电池的剩余电量的检测。硬件电路比较
简单，去检测蓄电池的工作电压又容易实现，由此易于在工程上实现，有较大的实际意义。

图 2.1 智能电池管理系统框图

功能描述：当电动车启动工作后，蓄电池的工作电压采集电路开始采集信号，送给

A/D 采样编码，STC12C5404AD 单片机对采集的电压进行处理。然后把当前的电压和剩余
时间交替地的在数码管上显示。当蓄电池的当前电压过低显示容量快要用完了时，报警提示。

3 功能模块硬件简介与实现：

3.1 蓄电池的工作电压采集电路：

3.1.1  电压采集电路图：

    蓄电池是电动车的主要动力源。为保证电动车的正常和安全行驶，电池管理系统必须实
时监测电动车电池的电压数据。通过电压采集电路和

A/D 转换实现电压数据的获取。

  因为 ADC 转换器输入电压最大只能是 5v，而电动车的蓄电池在充满电的情况下的端

电压为

52v 左右，所以为了安全，电压采集电路设计成输入电压为 40～55v，输出电压

为

0～5v，即当采集电路输入电压为 40v 时，输出为 0v，当采集电路输入电压为 55v 时，

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