为了减少锂电池的损坏,提高锂电池组的工作性能,设计了一款锂电池组充放电管理系统,具有管理、监控和保护锂电池组充放电过程的功能。锂电池组充放电管理系统以MSP430单片机作为控制芯片,由数据采集、电池保护、均衡控制、通信管理以及上位机显示等模块组成,实现对锂电池过充、过放、过流以及短路的保护,针对锂电池组中状态不一致的单节锂电池进行均衡管理,监控锂电池组的工作状态,完成对锂电池组以及单节锂电池的分层管理。从锂电池组充放电管理系统的硬件和软件两方面介绍了本课题的设计方案。硬件设计中,将锂电池组充放电管理系统的硬件电路分为若干模块,包括数据采集模块、电池保护模块、均衡管理模块以及通信模块。数据采集模块用于采集锂电池的电压、电流和温度;电池保护模块保证锂电池组在充放电过程中的安全;均衡管理模块使锂电池组中单节锂电池的状态趋于一致;通信模块实现控制芯片与上位机之间的通信。软件设计中,包括控制模块、上位机显示以及锂电池SOC(State of Charge,剩余电量)的估算。控制模块包括数据采集、充放电保护以及均衡管理的设计;上位机显示模块设计了电池管理显示界面;通过结合安时积分与开路电压的方法,加入SOC补偿,完成对锂电池SOC值的估算。对锂电池组进行充放电实验,锂电池过放阀值电压检测精度达到±10m V,过充电流检测精度达到±10mA,均衡管理将锂电池组中单节电池电压的相对误差控制在±0.12%内,SOC估算值与实际值的误差在±1%以内,实验结果表明该锂电池组充放电管理系统可以检测锂电池组以及单节锂电池的电压、电流、温度以及剩余电量等参数,有效的对锂电池组进行管理、监控和保护。