摘要 为防止单个单体的过充、过放导致电池组功能下降乃至失效,需对电池组中各单体之间完成均衡操控,然后进步电池组使用寿命。文中规划了一种根据STM32F103RB的电池组均衡操控器,提出了消除单体电池不一致性的均衡充电操控战略,为辨别行将作废电池供给了理论依据。
关键词 锂电池;功能下降;STM32F103RB;均衡操控器
一组锂离子电池由串联多个单体电池组成,充电时通过每个单体电池的电流持平,但因为每个单体电池容量的差异,会呈现充放不完全的现象,加之锂离子电池的天然老化,还会加重电池单元容量的改变,计算上表现为电池组中的单个电池单元容量的正态分布的均值左移,且峭度逐步减小,乃至通过一段时间的使用后,小部分电池单元的有用容量近乎为零,如图1所示。为处理充电进程中由电池组的不均衡所带来的问题,需要在充电进程中采纳各种操控手法,使一切电池在温升正常的前提下,能一起足够电,以完成均衡充电。
1 体系概述
锂电池组均衡操控体系由如图2所示的检测部分和均衡操控部分组成。充电进程由操控器STM32F103RB进行统一管理,包括转化充电方法,检测电池的状况以及进行充电均衡操控等。因为STM32F103RB内置有128 kB的Flash和20 kB的SRAM,并且有丰厚的增强I/O端口和外设:包括16通道12位的ADC、4个通用16位定时器、1路CAN总线接口等,所以其能满意各种场合下的要求,能够完成对锂离子电池的智能充电操控。体系选用电池监测芯片DS2438来检测电池的端电压和电池温度。因为DS2438内部有A/D转化器和数字温度传感器,在锂电池的均衡操控进程中要取得电池电压、温度,只需ARM处理器对其宣布收集电压、温度的操控指令即可。DS2438选用单线制,仅占用ARM处理器的少数口线。别的,每片DS2438都具有仅有的序列号,体系中的每个电池由一个芯片来标识,便利调查及记载单体电池的状况。主操控器与充电桩进行通讯,反应电池的电压、电流、温度、电量等参数,以便充电桩向充电机发送操控指令、开关量信号,对充电机的启停进行操控,并能获取充电机的作业状况信息。