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32串锂电池管理,可多级串联应用

大家好!最近有空设计一款32串锂电池管理系统,主要使用芯片:STC32G12K128,74HC595,功能:显示每一节电池电压,电池组电流,电池组总电压,等,还可设定每节电池的过压,欠压保护,设定电池的均衡电流,每节电池的均衡电流值设定等等,先上原理图

32串原理图.pdf

本设计主要使用了国产芯片STC32G12K128,32脚封装,电池切换使用了LED显示屏用的74HC595,均衡切换也是用的这个芯片,原理图上部分是32路均衡,中间部分是32路采集电压,下面部分是32路采样电压切换和32路均衡切换。本设计板子上的均衡电流是0-220mA任意设置,还有外部大电流均衡扩展,可以达到0-100A任意设置,亮点是成本低廉,工作可靠,附上材料表成本价格。

3材料表.pdf

电路板已经设计好了,准备发出去打样了

板子下边是两排端子,上一排是均衡100A扩展端口,下一排是电池采样输入,最右边是负极,最左边是正极与板子供电。给大家提供3款均衡大电流扩展成功的方案,可以供选择

理论上讲,只要你功率管电流够大,负载电阻够小,均衡电流可以做很大很大,并且都可以从0A开始调节均衡电流的大小,采用PWM控制输出。

板子打样有点贵,数量多应该便宜,现在就是等PCB和电子元件采购了,接下来可以设计485通讯和触摸屏上位机了,触摸屏使用的是金玺牌子的4.3寸,由于贴片电阻的阻值有误差,需要设计一个矫正界面程序

附上源程序给大家

7矫正源程序.rar

再设计一个单板子的触摸屏界面

附上源程序

32串锂电池管理.rar

设计一个6单元的触摸屏界面

附上源程序

9 6组级联电池管理.rar大家注意哈,多组32串电池级联,需要把每个板子的485站号修改一下,意思啥给每个板子取个不一样的名字,这样就可以把多个板子的485并联在一起工作了

等了这么久板子终于回来了。

开始焊接元器件了

这是今天的成绩,明天继续焊板子

经过3天的奋战,终于完成了

可以调试了,希望一切顺利吧!

今天东拼西凑找来了32节三元锂电池,全部做成串联,每节电压各不相等

找来一只4.3寸触摸屏

下载32串矫正程序,注意,驱动软件用的组态软件V3.1驱动,下面是通电效果

万用表是测量的3号电池电压4.00V,我们的采样是共用的一路采样,所以随便矫正一路,其它路全部都是正确的,默认3号系数1242,电池总压系数500,电流系数2815,485站号1,霍尔中点2065,

3号电池系数输入1230,电压显示值3.999V

下一步设置余下的项目

系数设定的宗旨,就是实际万用表测量的读数,与我们显示屏上的读数完全相等就可以了,因为我们用的是电阻分压采样,电阻本身有5%的正负误差,所以需要系数矫正,不然就需要可调电阻来调校了,这样会增加成本,增加电路的复杂性。同时插上LCD12864蓝屏也是可以显示基本参数的

经过我们前面的基础参数矫正,下面我们可以进入主题工作页面了,触摸屏刷上<32串锂电池管理>软件,接上板子的485通讯,正常是可以显示了

显示说明:

电池总压,就是32串的电池总电压

电池电流,就是显示电池的放电电流和充电电流显示

最高电压,32串电池中电压最高的一节电压显示

平均电压:32串电池的平均值电压显示

最低电压,32串电池中电压最低的一节显示

电池温度,就是板子上面的热敏电阻数据显示

下面黄色部分是按照用户实际情况设定参数

过压保护,32串电池,每节的最高电压设定,范围0.000-4.999V, 高于设定蜂鸣器会报警发声

欠压保护,32串电池,每节的最低电压设定,范围0.000-4.999V, 低于设定蜂鸣器会报警发声

均衡电压,是选择均衡电压点,高于这个值,就开始打开均衡

均衡调节,0.1-100%范围设定,采用PWM工作模式

板子上均衡电阻是2只20欧姆电阻串联,最大均衡电流4.2/40=0.105A, 调节范围约等于0-100mA

由于是东拼西凑的电池,电压值各不相同,需要做均衡处理,才能一致

先测试32路均衡是否都能正常工作,均衡电流70%,均衡电压3.500V,

不错,32路每路均衡正常工作,现在我均衡电流20%,均衡电压3.950V,看效果

电压高于3.950V,均衡以20%电流打开工作,低于3.950V的电池,不会打开均衡,大家在使用均衡电流大小调节的时候,注意均衡电阻的热量,不要太烫了,可以适当设定小点。

另外还有一个功能,就是在工作的时候,短路板子上面的R48,可以读取芯片内部的数据,如图

总算大部分功能实现了,可以忙其它工作了,由于没电池了,级联通讯没办法测试了,大家有实验场地可以测试一下,我这边也可以帮大家修改程序啥的!

今天有幸接到96节独立的两节4.2V电池,总压可以4.2*192=806V, 接下来焊接一个电池架

焊架子又要折腾好多天了

架子焊好了,把原来的电池分成了6组,每组刚好32节,接下来开始焊接连接线,又是个大工程

线路全部接好了,很快可以投入使用了

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2025-12-08 20:40

学习一下!

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st.you
LV.10
3
2025-12-22 12:03

这个不错,是装在电池组里面的吗?

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2025-12-23 19:24
@st.you
这个不错,是装在电池组里面的吗?

是的,对电池组起到保护的作用

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yide3411
LV.1
5
01-18 17:45

学习一下

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01-19 14:36

穆老师又出牛贴了。呵呵,围观穆老师的作品。

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02-07 14:04

想知道,用那么细的线焊接电池电级不会存在线路过流吗,还是只是作为电压检测用的呢

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02-09 10:51

学习一下

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dyzero
LV.3
9
02-09 14:03

1、串这么高的电压,继电器选型有没有问题?

2、均衡看起来没有做控制,一个是没有状态不可控,一个是发热可能有问题

3、1个NTC似乎太少了

4、强烈建议做一下分容

5、短路,以及其他一些保护,母线脱离的策略也要考虑

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mulunliang
LV.6
10
02-09 19:24
@dyzero
1、串这么高的电压,继电器选型有没有问题?2、均衡看起来没有做控制,一个是没有状态不可控,一个是发热可能有问题3、1个NTC似乎太少了4、强烈建议做一下分容5、短路,以及其他一些保护,母线脱离的策略也要考虑

均衡电流是可以调整的呢,板子均衡范围0-50mA,扩展可以0-100A均衡可调的

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dy-pbkYwUc3
LV.1
11
02-26 13:48

电子元器件厂家,欢迎咨询

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