基于ds2788的鋰電池電量管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電源技術領域，涉及電源電量管理方向，具體涉及一種基于DS2788的鋰電池電量管理系統。
【背景技術】
[0002]在面對全球氣候的惡劣變化，純電動汽車成為汽車產業未來發展的主要方向，而影響電動汽車發展的主要因素是其動力源的鋰電池。為了確保電動汽車的安全、穩定、正常運行，需要對電池進行必要的控制和管理以使其能夠保持良好的性能并延長它的使用壽命。所以，合理利用電池對電動汽車是非常重要的。然而，及時、準確地獲取電池剩余電量是對電池進行控制和管理的主要方面。這是因為電池剩余電量的多少直接反映了電池所處的狀態，通過它可以預測電動汽車的續駛里程，避免電池的過充過放，均衡電池性能之間的不一致性，從而保證了電動汽車的安全、穩定運行。所以對電池剩余電量進行實時在線估計是非常重要，也是很有意義的。如何有效地利用如何有效地利用電池的能量推動了電池電量估計的誕生。
[0003]國內外研究現狀:1:最早應用的方法是通過監視電池開路電壓來獲得剩余容量。這是因為電池端電壓和剩余容量之間有一個確定的關系，測量電池端電壓即可估算其剩余容量。這種方法的局限是:
[0004]I):對于不同廠商生產的電池，其開路電壓與容量之間的關系各不相同。
[0005]2):只有通過測量電池空載時的開路電壓才能獲得相對準確的結果，但是大多數應用都需要在運行中了解電池的剩余容量，此時負載電流在內阻上產生的壓降將會影響開路電壓測量精度。而電池內阻的離散性很大，所以不易測量鋰電池的電壓。
[0006]2:而現代國內外較為先進點的電量估計算法是:首先，通過電池數據遠程管理系統的自動導出功能將所需要的電池信息導出到Excel表中，并進行異常數據處理、數據的完整性處理以及電池充放電數據分類處理，為獲得實驗數據設計了數據處理的算法，并對實驗數據進行歸一化和標準化處理。然后，將與電池剩余電量有關的因素作為輸入變量，電池剩余電量作為輸出變量，基于Matlab平臺對電池剩余電量建立神經網絡模型，并用K均值聚類算法對網絡進行訓練。為了將該電池剩余電量估計方法應用于低成本的嵌入式系統中，本文應用神經網絡影響度分析法，提取對電池剩余電量影響重要的輸入變量簡化神經網絡的結構，對網絡重新進行訓練，得到電池剩余電量的預測模型。最后，論文為了解決K均值聚類算法對初始值的依賴性，研究了用遺傳算法改進RBF神經網絡學習算法，對隱含層中各徑向基函數中心和寬度進行了全局尋優搜索，以保證找到最優解。而這種方法實施起來并不容易，并且大部分的成本都很高，動輒一套系統要成千上萬元，假如一般應用成本太高，有著極強的局限性。
【發明內容】
[0007]根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種基于DS2788的鋰電池電量管理系統，通過DS2788電量檢測模塊、霍爾電流檢測模塊和單片機模塊，利用芯片DS2788、霍爾傳感器、MSP430芯片檢測鋰電池的電壓、電流、電量信息，解決了鋰電池電量檢測系統成本高，設計復雜，局限性大的問題，具有電路簡單、成本低、測量范圍廣德優點，可以應用在電子產品、電動汽車等各方面，大大降低了傳統高精度電量測量成本，投產進入市場有很大的市場空間。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種基于DS2788的鋰電池電量管理系統，所述鋰電池電量管理系統包括DS2788電量檢測模塊、霍爾電流檢測模塊、單片機模塊、LED顯示模塊和電源模塊，DS2788電量檢測模塊和霍爾電流檢測模塊連接在鋰電池上用來檢測鋰電池的電量和放電電流，霍爾電流檢測模塊的信號輸出端連接DS2788模塊的輸入端，DS2788電量檢測模塊連接單片機模塊用來輸出檢測數據到單片機模塊，LED顯示模塊連接在DS2788模塊上用來顯示鋰電池的電量電流數據，電源模塊連接管理系統內的各個電氣模塊提供電能支持。
[0009]上述系統中，所述鋰電池電量管理系統還包括外部溫度檢測模塊，外部溫度檢測模塊連接在單片機模塊上用來檢測外部溫度。所述鋰電池電量管理系統還包括人機交互模塊，人機交互模塊連接在單片機模塊上用來輸入指令、顯示數據信息。所述人機交互模塊中設有OLED液晶屏和鍵盤，OLED液晶屏和鍵盤連接在單片機模塊上用來顯示信息、輸入指令。所述霍爾電流檢測模塊中設有直流霍爾傳感器和電池放電電流檢測電路，電池放電電流檢測電路的輸入端連接鋰電池，電池放電電流檢測電路的輸出端連接直流霍爾傳感器，直流霍爾傳感器的輸出端連接DS2788模塊的信號輸入端。所述單片機模塊采用12C5A60S2芯片及其外圍電路，外圍電路中包括電源電路，霍爾傳感器電流采集電路，DS2788電量檢測電路以及單片機模塊電路。所述單片機模塊的外圍電路中還包括晶振電路、復位電路、按鍵電路、OLED顯示電路以及溫度傳感器電路。
[0010]本實用新型有益效果是:本實用新型提供一種基于DS2788的鋰電池電量管理系統，提供了一種低成本鋰電池電量測量的方法，一般DS2788芯片只能檢測鋰電池數理不多時的電量，檢測電流一般也不大，本實用新型經過改進電路之后，不僅可以測量電池數量不多時的電池電量，還可以應用于電動汽車，電動大巴等一些鋰電池數量多，放電電流大應用場景，解決了傳統測量多節鋰電池的難度大，成本高的問題，對電池管理效率高。傳統測量大電流電量設備成本都要超過上萬元，本實用新型大大降低了傳統高精度電量測量成本，投產進入市場有很大的市場空間。
【附圖說明】
[0011]下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0012]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的鋰電池電量管理系統的工作結構框圖。
[0013]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的管理系統的DS2788電量檢測模塊電路圖。
[0014]圖3是本實用新型的【具體實施方式】的管理系統的霍爾電流檢測以及電源模塊電路圖。
[0015]圖4是本實用新型的【具體實施方式】的管理系統的單片機模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0017]基于DS2788的鋰電池電量管理系統，其結構框圖如圖1所示，鋰電池電量管理系統包括D S 2 7 8 8電量檢測模塊、霍爾電流檢測模塊、單片機模塊、LED顯示模塊和電源模塊，DS2788電量檢測模塊和霍爾電流檢測模塊連接在鋰電池上用來檢測鋰電池的電量和放電電流，霍爾電流檢測模塊的信號輸出端連接DS2788模塊的輸入端，DS2788電量檢測模塊連接單片機模塊用來輸出檢測數據到單片機模塊，LED顯示模塊連接在DS2788模塊上用來顯示鋰電池的電量電流數據，電源模塊連接管理系統內的各個電氣模塊提供電能支持。鋰電池電量管理系統還包括外部溫度檢測模塊和人機交互模塊，外部溫度檢測模塊連接在單片機模塊上用來檢測外部溫度，人機交互模塊連接在單片機模塊上用來輸入指令、顯示數據?目息O
[0018]如圖2所示，是DS2788電量檢測模塊電路圖；圖3，是霍爾電流檢測以及電源模塊電路圖；圖4，單片機模塊電路圖。
[0019]電量檢測使用美信公司的DS2788芯片，單片機模塊采用廣泛使用的12C5A60S2單片機，霍爾電流檢測模塊采用NBC ΖΧ7-500直流霍爾傳感器，人機交互采用OLED顯示屏和鍵盤，電源模塊使用LM