心力衰竭是世界医学界面临的一个严峻问题,人工心脏泵的问世为心力衰竭提供了一条有效的治疗途径。不同于普通电子产品,在磁悬浮心脏泵系统中,供电电池的性能与剩余电量的多少直接关系着使用者的生命安全,因此电池的能量管理系统(Battery Manage System,BMS)十分重要,而电池的荷电状态(State of Charge,SOC)的精确估计又是电池能量管理系统中的关键技术。电池的荷电状态,俗称电池剩余电量,它无法像燃油箱中的汽油一样能简单直接的测量出来,而是需要通过电池的电压,电流、内阻等基本特征量,结合相应的理论模型间接估算。对于磁悬浮心脏泵系统,拥有一套先进的供电电源和电量管理系统至关重要。本课题基于人工心脏泵用锂电池和SOC管理系统的研究现状,并结合目前锂电池和SOC估算方法的发展现状,对磁悬浮心脏泵用锂电池SOC估算系统进行了研究与设计。在研究与设计过程中,本文的具体工作包括:建立了所使用的锂电池的数学模型,对模型的参数进行了最优估计;为精确估算锂电池SOC,介绍了 EKF算法和UKF算法关于锂电池SOC估算的具体步骤,结合磁悬浮心脏泵的工作电流特点,在三种模拟工况下进行了两种算法的仿真,对比了两种算法的性能。提出了一种UKF和AH法结合的复合算法估算策略,并对该算法的估算精度、速度、复杂度进行了仿真验证;在设计过程中,基于低功耗、高精度、小体积的设计要求,提出了锂电池SOC在线估算系统的嵌入式设计;将所设计的嵌入式装置接入磁悬浮心脏泵系统,分别进行了锂电池充电实验、数据采集模块检测误差试验和锂电池SOC估算实验,并对数据结果进行了分析。结果表明,本文所设计的SOC估算系统功耗低、精度高、体积小,能很好地实现锂电池的安全有效的监督和管理,对维持磁悬浮心脏泵的正常运行和使用者的生命安全做出保障。