一體化電源蓄電池組管理系統(tǒng)研制.pdf

1、電力系統(tǒng)一體化電源是指由站用或者廠用交流電源、直流操作電源、直流變換電源(DC／DC)、交流不間斷電源(UPS)、逆變電源(INV)等組成的可以統(tǒng)一監(jiān)測(cè)控制的成套設(shè)備。它們不再各自單獨(dú)配備蓄電池組，而是共享一組通用蓄電池組。因此，蓄電池組作為交流停電時(shí)的唯一后備電源，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響到變電站或者發(fā)電廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
　　近年來(lái)，鋰離子電池因其體積小、重量輕、安全性高、充放電速率快，無(wú)記憶效應(yīng)等諸多種優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。而

2、受鋰電池特性和目前在線監(jiān)測(cè)裝置性能的局限性，鋰電池組的實(shí)際應(yīng)用性能并不理想。蓄電池的狀態(tài)和壽命如果得不到保證，勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成極大的安全隱患，同時(shí)大量的蓄電池提前報(bào)廢，也造成了嚴(yán)重的資源和資金的浪費(fèi)，并加重了環(huán)保壓力。針對(duì)一體化電源蓄電池組管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，本文采用凌力爾特（Linear）公司的電池監(jiān)測(cè)芯片 LTC6803，提出了一種基于32位微控制器 STM32的高性能蓄電池組管理系統(tǒng)（battery management syst

3、em，BMS）的設(shè)計(jì)方案。
　　本文首先介紹了鋰電池的工作原理及特點(diǎn)，分析了其常見(jiàn)的故障機(jī)理，并采用了一種基于安時(shí)積分的卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)對(duì)荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC）的估算。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)一體化電源中的蓄電池組，采用主從控制結(jié)構(gòu)，提出了BMS各個(gè)功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)流程。另外，對(duì)中央電池管理單元（Central Battery Managing Unit,CBMU）中的電流采集、絕緣檢測(cè)和電池