近年来,环境和能源问题成为民生关注度最高的话题之一,绿色的出行方式越来越为人们所倡导,电动自行车作为一种环保能源交通工具,逐渐成为人们短程出行的重要交通方式。“共享”是一个近些年流行的生活方式,我们的生活中充斥着各类各样的共享产品,尤其是在交通工具方面,如共享单车、共享汽车等。本论文提出一种可面向共享电动单车的锂电池管理系统(Battery Management System,BMS),该系统可以管理电池组,并和手机通过蓝牙连接。人们从手机端能够查看电动车目前的电量、电压等信息,方便用户的使用和管理人员维护电动车设备。本论文针对锂电池管理系统的相关技术进行了深入的研究。首先,结合锂电池的结构特点和性能优势,研究其充放电特性和实际应用时需要设计的保护措施。其次,针对锂电池管理系统的两大关键技术:均衡技术和荷电状态估计算法,结合目标应用场景,选择最适合本论文的均衡方法和荷电状态估算方案。最后深入学习了蓝牙通讯方面的知识,尤其是低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)技术,将其创新性地结合到本论文设计的锂电池管理系统中。基于前述理论研究,本论文制定了一套基于MCU的可实时监测的锂电池管理系统方案。硬件上:支持蓝牙BLE协议的MCU芯片,该芯片集成了2.4GHz射频发射器和ADC转换器等关键模块;两片PT6111模拟芯片管理12节锂电池,该芯片支持针对单节电池的均衡和电压监测;独立的电流、温度采集电路模块和充电器负载检测模块等;软件上:实现对电压、温度和电流的采样和转换,通过采样值监测硬件的工作状态,在出现异常时保护系统,实现蓝牙连接和发送功能。最终设计出一个可以管理8-15节(串)锂电池组管理系统,能够实现监测电池的实时电量、各节电池电压、充放电时工作电流、电池组表面温度,带有过欠压保护、过流保护和温度保护等功能,并可以通过蓝牙连接到手机,向手机发送各类监测消息和系统异常告警消息。本论文的后续内容详细介绍了系统的硬件和软件设计思路,对不同的硬件功能电路进行了电路仿真验证,将软件实现逻辑整理成流程框图展示出来。最终经过实物调试之后,样机的各项功能都达到了论文最初设计要求。BMS系统板对电池电压的采样误差在3%以内,对工作电流的采样误差也在3%以内,且恒流放电工况下,SOC的估算误差在5%以内。