随着社会的快速发展,能源危机问题显得越来越突出。太阳能是全社会公认的绿色无污染能源,并且认为是取之不尽用之不竭的。近些年来,太阳能的研究和利用得到了空前的发展。由于受到环境和气候的影响,利用太阳能发电输出的电能是不稳定的,因此将太阳能电池发出的电能先储存到蓄电池中,就可以得到稳定的电能输出。一直以来,人们是用铅酸电池作为能量的储存体,但是铅酸电池有体积大、能量密度低等缺点。而锂离子电池由于自身的优越性,被认为是铅酸电池的完美替代品。锂离子电池与铅酸电池比较,有单节电池工作电压高、体积小、重量轻、能量密度高、循环使用寿命长等优点。目前锂离子电池已经应用到许多方面,例如手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车等等。但是将大量锂电池串联起来使用的时候,会存在一定的安全隐患,因此需要设计锂电池管理系统来保护锂电池的安全运行,并且合理的管理方法可以在一定程度上延长锂电池的循环寿命。本文针对太阳能发电的特点和锂电池的工作特性,设计了一套功能完善的锂电池管理系统,可以应用于光伏路灯照明或者电动汽车充电桩等。该系统利用太阳能电池发出的电能给锂电池组充电,实时控制管理整个充放电过程,并实现锂电池组的运行状态监测和保护。重点介绍了光伏系统中锂电池管理系统的硬件电路设计和软件设计,按照模块化的概念,通过对比分析,设计了系统的充电回路、电压和电流采样调理电路、电池电压均衡电路、充放电保护电路、环境温度测量电路等。采用扰动观察法,在软件中实现了太阳能最大功率跟踪。选用以ARM7为内核的LPC2138作为主控制器,并将嵌入式操作系统UC/OS-Ⅱ移植到主控制器中。实验证明,本文设计的电池管理系统,其硬件电路运行安全可靠、经济实用、抗干扰能力强,剩余容量的计算准确,经过比较,电池电压、充放电电流的采样值与实际测量值比较一致,太阳能最大功率跟踪也基本实现。