基于ATmega16的电动车锂电池组设计

基于ATmega16的电动车锂电池组设计

基于ATmega16的电动车锂电池组设计
随着电动自行车的逐渐普及，电动自行车的主要能源---
锂电池也成为众人关心的焦点。锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样，因其能量密度高，
对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时，锂电池内的压力与
热量大量增加，容易产生爆炸，因此通常都会在电池包内加保护电路，用以提高锂电池
的使用寿命。针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成，存在控
制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点，本文中提出一种基于单片
机的电动车36 V锂电池组（由10节3. 6
V锂电池串联而成）保护电路设计方案，利用高性能、低功耗的ATmega16L单片机作为检
测和控制核心，用由MC34063构成的DC
/DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源，辅以LM60测温、MOS管IRF530N作充放电
控制开关，实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能，达到延长电池使用寿
命的目的。

1 保护电路硬件设计

本系统以单片机为数据处理和控制的核心，将任务设计分解为电压测量、电流测量、温
度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。系统的总体框图如图1所示。
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图1 系统的总体框图

电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路，加到信号采
集部分的A /D输入端。 A
/D模块将输入的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机。单片机作为数据处理和控
制的核心，一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态，一方面根据这些状态参数控
制驱动大功率开关。由于使用了单片机，使系统具有很大的灵活性，便于实现各种复杂
控制，从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进。

1. 1 ATmega16 L单片机模块

从低功耗、低成本设计角度出发，单片机模块采用高性能、低功耗的ATmega16