锂离子动力电池管理系统数据采集与电池均衡硬件电路设计+电路图(3)
1.2.2课题研究的内容
本课题在研究过程中，需要优先思考几个问题：
目前锂离子电池均衡的方法有很多，但是当电池组中串联电池较多时，很多均衡方式仍存在较多待解决的问题：同轴多副边绕组变压器均衡方式很难保证多副边绕组的一致性，同轴线圈也会通过电磁消耗能量；电容均衡方式虽然不消耗能量，但均衡速度比较慢，且其开关控制电路的实现比较困难；电流转向器均衡方式基本不消耗能量，但其控制电路复杂、均衡效率相对较低。有些均衡方式尽管在大容量电池管理系统中发挥不了很好的效果，但是因为其应用简单，也能保证小容量电池组的均衡要求，所以也可为小容量电池组提供均衡功能。在选择均衡控制方式时，应根据电路的功能要求，具体要求具体分析，选择合适的均衡方式。在实际设计过程中也需要克服控制电路复杂、均衡速度较慢、能量损耗等一系列问题。
由于本研究需要实现硬件电路，在选择好一种合适的均衡方式后，需要严格配合元器件的性能参数设计相关的原理图。因此元器件的选择是本实验的重要组成部分，需要克服对元器件性能参数利用不足等的问题。
PCB板的绘制过程中，线路的排线不合理会给后续的焊接调试过程带来一定困难。因此合理选择封装及排线方式也是本实验的一个难点。
本课题的内容主要包括以下几个部分：
（1）分析电池管理系统的基本功能，确定电池状态监测的参数——电压、电流和温度，在满足实时性、精确性和稳定性的前提下设计出相应的硬件电路。
（2）分析电池均衡需求，选择合适的电池均衡方式，设计出相应的硬件电路。
（3）对设计完成的电路进行仿真。
（4）将设计好的硬件电路原理图用Cadence软件绘制出来，经过DRC检查生成网络表后完成硬件电路PCB板的绘制。
（6）把锂离子动力电池管理系统中的数据采集板和均衡功能模块制作出来并进行电路调试。
（7）对整个设计实验过程做出总结。
本课题的设计指标：
（1）电压测量范围0-5V，绝对误差在±10mV以内，即误差在0.31%以内。
（2）电流测量范围0-20A，电流精度的绝对误差在±200mA以内，即误差在4.14 %以内。
（3）温度测量范围-20℃到80℃，绝对误差±2℃以内，即误差在10.0%以内。
（4）均衡功能在满足均衡条件的情况下正常开启，并能达到均衡效果。