跟着电动车遍及，锂电池也成为世人关怀的焦点。锂电池与镍镉、镍氢电池不太相同，因其能量密度高，对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路维护等状况发生时，锂电池内的压力与热量很多添加，简单发生爆破，因而一般都会在电池包内加维护电路，用以进步锂电池的运用寿命。 针对现在电动车锂电池组所用的维护电路大多都由分立原件构成，存在操控精度不够高、技术指标低、不能有用维护锂电池组等特色，本文中提出一种依据单片机的电动车36V锂电池组（由10节3. 6 V锂电池串联而成）维护电路规划计划，运用高功用、低功耗的ATmega16L单片机作为检测和操控中心，用由MC34063构成的DC /DC改换操控电路为整个维护电路供给稳压电源，辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电操控开关，完结对整个电池组和单个电池的状况监控和维护功用，到达延伸电池运用寿命的意图。
维护电路硬件规划
本体系以单片机为数据处理和操控的中心，将使命规划分解为电压丈量、电流丈量、温度丈量、开关操控、电源、均衡充电等功用模块。 体系的整体框图如图1所示。
图1 体系的整体框图
电池组电压、电流、温度等信息经过电压采样、电流采样和温度丈量电路，加到信号收集部分的A /D输入端。 A /D模块将输入的模仿信号转化为数字信号，并传输给单片机。 单片机作为数据处理和操控的中心，一方面实时监控电池组的各项功用指标和状况，一方面依据这些状况参数操控驱动大功率开关。 因为运用了单片机，使体系具有很大的灵活性，便于完结各种杂乱操控，从而能方便地对体系进行功用扩展和功用改进。
1、ATmega16 L单片机模块
单片机的输入输出规划如图2所示。 由电源部分降压、稳压得到的3. 3 V电压经过端口10为单片机供给作业电压；端口12和13为反向振动扩大器与片内时钟操作电路的输入端和反向振动扩大器的输出端，为单片机供给作业晶振；端口30是端口A与A /D转化器的电源，运用ADC时经过一个低通滤波器与端口10的VCC衔接；端口37，38的ADC3，ADC2是经过转化后待检测的电压、电流值；端口39、40的ADC1、ADC0是经过温度传感器转化后的温控电压值。
图2 单片机的外围电路规划
2、稳压电源模块
稳压电源是单片机体系的重要组成部分，它不仅为体系供给多路电源电压，还直接影响到体系的技术指标和抗干扰功用。 ATmega16 L单片机的作业电压为2. 7~5. 5 V，为确保单片机安稳的作业电压为3. 3 V。稳压部分是由MC34063构成的DC /DC改换操控电路，从电池组分出的25 V电压经过电路降压、稳压，输出3. 3 V，供维护电路作业，其电路如图3所示。
图3 稳压电源模块电路
3、充电均衡模块
选用模仿电路计划。 即在每节电池的外部建立过压维护电路，充电过程中当电压超越预订值时，维护电路主动闭合，使电池经过电阻回路放电，以维护电池不会过度充电。 当电池电压减小到均衡充电动作电压4. 18 V时，维护电路主动断开。
4、电压电流丈量模块
待测的电压经过集成运算扩大器LM358，将输出送至单片机进行检测。 LM358内部包含2个独立、高增益、内部频率补偿的双运算扩大器，适合于电源电压规模很宽的单电源运用和双电源作业形式，因为其低功耗电流，也适合于电池。 用霍尔传感器UGN – 3501 M 检测直流电流。 UGN -3501M是集成型霍尔传感器，选用差动霍尔电压输出，检测灵敏度为1. 4 V /0. 1T。
电压电流检测电路的规划如图4 所示。 运算扩大器LM358的5， 6引脚所接的BB，AA为待测的充电、放电电压，经过扩大后由7脚输出至单片机进行检测，当检测到待测电压到达过充、过放维护电压时，由单片机操控断开充放电回路。 电流检测经过霍尔传感器完结，如图4所示，将从UGN -3501M1， 8引脚输出的霍尔电压uH 接至LM358的3、4引脚，经过扩大后从1 脚输出ADC3 至单片机，进行过电流维护。 UGN – 3501M 的5、6、7引脚衔接调整电位器，用以补偿不等位电势，一起改进线性。 调整5、6引脚外接电阻R16，可使输出霍尔电压uH 与磁场强度有较好的线性关系。
图4 电压电流检测电路
5、温度检测模块
温度检测和操控模块选用电压输出型的半导体温度传感器LM60. 该传感器是一种已校对的集成化温度传感器，它的作业温度规模是- 40 ℃至125 ℃，作业电压规模是2. 7 V至10 V。信号输出与温度成正比，信号巨细可达+ 6. 25 mV /℃。
依据LM60的温度检测电路如图5所示。 由稳压部分输出的3. 3 V 电源为此电路供电，经过温度传感器将勘探点的温度转化为电压值经过ADC0，ADC1输出，再将ADC0， ADC1送入单片机进行检测，当电压值到达温控要求时，单片机操控开关通断。
图5 温度检测电路
6、开关模块
开关选用MOSFET，类型选用P沟道的MOS管的IR530N。作业原理：单片机操控端口输出高电平，功率三极管导通，功率场效应管的栅极和漏极之间发生压降，功率场效应管导通。
软件规划
本体系软件选用C言语编写，处理程序选用模块化编程， 程序运转的环境是ICCAVR 开发体系。
在电池组空载的时分，体系进入掉电形式，以使功耗降至最低；当电池组接入负载或对电池组充电时，单片机被激活，由低功耗掉电形式转入正常作业形式，并继续运作。 整个程序的流程如图6所示。
图6 程序流程
依据本体系的模块散布，单片机程序分为电压丈量模块、电流丈量模块和温度丈量模块，每一模块调用一起A /D转化函数和延时判别函数等，以缩短代码长度和增强程序代码的可读性。 下面给出程序主函数的代码：
结束语
经过试验，本维护电路体系完结了悉数基本功用。 与传统选用别离元件的电池维护体系比较，本文提出的依据单片机的电池维护电路体系具有体系体积小、功用多、功耗低、本钱低一级特色，可用于工业生产。
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