聚合物鋰電池組監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)（管理系統(tǒng)測試及結(jié)論）

來源：聚合物鋰電池?作者：聚合物鋰電池??發(fā)布時間：2019-07-18 18:31:42??閱讀數(shù):1091

　　對聚合物鋰電池組管理系統(tǒng)的測試主要包括電壓采集、溫度采集、電流檢測、過充和過放電保護功能、短路保護功能、溫度保護功能等內(nèi)容。本系統(tǒng)的電路板已經(jīng)設(shè)計成功并投入實際測試，系統(tǒng)電路板如圖7.1所示。

聚合物鋰電池電壓采集功能測試

一、聚合物鋰電池電壓采集功能測試

　　測試電壓采集功能時，首先按圖7.2所示方法連接系統(tǒng)。

聚合物鋰電池電壓采集功能測試結(jié)構(gòu)圖

　　將鋰電池組、保護器和上位機連接好后，用4位半高精度萬用表對所有單體鋰電池的電壓（用電池組模擬器產(chǎn)生）進行測量，并觀察上位機應(yīng)用程序顯示的數(shù)據(jù)，進行比較和記錄。

　　對每一節(jié)鋰電池的電壓測量需要進行3組，分別測量鋰電池在低電壓（約2.4V）、中間電壓（約3.2V）、高電壓（約3.8V）三種情況下的測量值與掃描值，比較二者誤差。

測量數(shù)據(jù)如表7.1所示。

聚合物鋰電池電壓采集功能測試數(shù)據(jù)表

　　經(jīng)實際測量后，16路的電壓檢測的大部分測量值與掃描值的誤差在10mV以內(nèi)，達到了較高的設(shè)計指標(biāo)。

　　在某節(jié)電池電壓不變時，改變其前級電壓，在個別節(jié)中會發(fā)生掃描值的小幅波動，經(jīng)理論分析其原因是由于分壓電阻網(wǎng)絡(luò)阻值不一致所引起的，但仍能保持在正常誤差范圍之內(nèi)。

二、聚合物鋰電池電流檢測

　　電流檢測功能測試按圖7.3所示連接。在電池組、保護器與負(fù)載構(gòu)成的工作回路中，利用電流鉗來測試實際工作電流，同時將保護器檢測到的電流值上傳到上位機應(yīng)用程序顯示。
聚合物鋰電池溫度檢測

　　由于條件所限，這里僅檢測了10A以下范圍的放電電流，共測試3組，具體數(shù)據(jù)見表7.2.

聚合物鋰電池電流檢測

　　由于系統(tǒng)實際電流測試范圍設(shè)計為為80A以內(nèi)，因此電流檢測精度并不高，實測結(jié)果顯示可以控制在100mA左右，可以滿足實際應(yīng)用需求。

三、聚合物鋰電池溫度檢測

　　保護器共有4路溫度檢測通道，對溫度檢測功能測試的方法是，將4路溫度檢測電路的熱敏電阻和萬用表的溫度檢測探頭同時置入80℃的熱水中，觀察記錄保護器傳遞給上位機應(yīng)用程序顯示的溫度值與萬用表測得的溫度值。

　　測試結(jié)果表明檢測電路的溫度值與萬用表的測量值有2℃內(nèi)的誤差，基本滿足設(shè)計要求，但溫度檢測電路的響應(yīng)速度較萬用表測量的溫度慢，主要原因在于熱敏電阻本身響應(yīng)速度較慢，因此在對溫度保護要求較高的應(yīng)用中，可考慮其它測溫技術(shù)。

四、聚合物鋰電池過充、過放保護功能測試

　　測試該功能時，按照圖7.4所示連接系統(tǒng)。

聚合物鋰電池過充、過放保護功能測試

　　測試時，通過調(diào)整電池模擬器中某節(jié)電池的電壓，分別使之低于設(shè)定的鋰電池最低放電電壓和高于最高充電電壓，觀察保護器中的充放電狀態(tài)指示燈，測量充放電控制MOS管的管壓降，觀察上位機顯示的保護板工作狀態(tài)來判讀是否實現(xiàn)了相應(yīng)的保護功能。

　　系統(tǒng)實際設(shè)定的最低放電電壓為2.5V，最高充電電壓是4.2V，實際測試結(jié)果表明保護器分別在模擬器電壓達到2.510V和4.195V時，可以立即關(guān)斷放電或充電回路，實現(xiàn)了基本的過充和過放電保護功能。

五、聚合物鋰電池過流和短路保護測試

　　過流保護主要是由單片機依據(jù)電流采集所獲得的采樣值和設(shè)置的電流保護閾值進行比較，來決定是否關(guān)斷充電或放電回路。測試電路結(jié)構(gòu)圖如圖7.5所示。

聚合物鋰電池過流和短路保護測試