论文总字数：20058字

摘 要

蓄电池是作为直流系统向外供电的唯一设备，为汽车、电动车的起动、点火、照明等提供稳定、持续的工作电源。车载电力系统中各用电设备运行状态是否良好，用电设备工作的安全性、可靠性、高效性等与蓄电池的健康状态息息相关。设计了一种基于单片机的蓄电池监测系统，可实现对蓄电池的电压、电流、温度和容量等参数进行实时监测、显示及报警。

经过测试，设计的蓄电池监测系统良好运行，可实时监测蓄电池的运行状态。通过液晶显示屏，可清晰直观的看到蓄电池的各种数据。当电压超过控制系统设定的安全值时通过蜂鸣器报警、当温度超过控制系统设定的温度范围时也通过蜂鸣器报警。

本系统的设计，保证了蓄电池良好的运行状态，对提高车载用电设备的安全性和稳定性具有重要意义，保障蓄电池状态的同时，也减轻了蓄电池维护人员的工作量，确保车载用电设备的高效运行。

关键词：蓄电池；监测；单片机

Design of Battery Monitoring System

Abstract

As the only equipment for DC system to supply power to the outside, the battery provides stable and continuous working power for the starting, ignition and lighting of automobiles and electric vehicles. Whether the electrical equipment in the automobile power system is in a healthy and efficient operation state, The safety, reliability, and efficiency of electrical equipment work are closely related to the health status of the battery. A battery monitoring system based on single chip microcomputer has been introduced, which integrates the functions of real-time monitoring, displaying and alarming of battery voltage, current, temperature and capacity.

After testing, the designed battery monitoring system can monitor the running state of the battery in real time and the system is in good running state. Through the LCD screen, you can see the battery's various data clearly and intuitively. When the voltage exceeds the safe value set by the control system, a buzzer will give an alarm. When the temperature exceeds the temperature range set by the control system, a buzzer will also give an alarm.

The design of this system guarantees the good running state of the battery and is conducive to improving the safety and stability of the vehicle electrical equipment. While ensuring the state of the battery, it also reduces the workload of the battery maintenance personnel and ensures the efficient operation of the vehicle mounted electrical equipment.

Keywords: Storage battery，Monitoring，Single chip microcomputer

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2 国内外研究的现状 1

1.3 蓄电池系统的方案设计 2

第二章 蓄电池检测原理 3

2.1 电压检测原理 3

2.2 电流检测原理 4

2.3 温度检测原理 6

第三章 硬件电路设计 8

3.1 A/D采样电路设计 8

3.2 分压电路设计 9

3.3 稳压电路设计 10

3.4 液晶显示模块电路设计 11

3.5 报警电路设计 13

3.6 按键设置报警 13

第四章 系统软件设计 14

4.1 蓄电池电压检测模块 14

4.2 蓄电池电流检测模块 15

4.3 蓄电池温度检测模块 16

4.4 蓄电池容量算法建模 19

4.5 报警温度修改 20

第五章 软硬件调试 22

第六章 结 论 25

致 谢 26

参考文献 27

附 录 28

引 言

课题研究的目的及意义

当代汽车、电动车行业发展迅速，其车载电力系统中蓄电池的重要性愈发受到人们关注和重视。蓄电池在直流系统中作为向外供电的唯一设备，为车载系统提供工作电源，如汽车及电车的起动、发动机点火、照明系统等等。由此设计了一种基于8051单片机的蓄电池监测系统，对蓄电池的电压、电流、温度及容量等常规参数进行实时监测与显示，当出现异常情况时通过蜂鸣报警器向用户报警。

本系统的设计对蓄电池的实时状态进行监测，保证了蓄电池在健康稳定的运行状态下工作，减轻了蓄电池维护工作人员的负担同时还提高了车载电力系统的安全性、可靠性以及乘车时的舒适性和运行时的高效性。

国内外研究的现状

张丹丹等^[1]设计了一种智能化铅酸蓄电池参数检测模块。因为其具备并整合了智能型的传感器和CAN总线，相对于经典的传统分布式检测系统，它可以将检测模块的各项功能进一步导入现场的单元智能模块并进行检测工作，提高了各项功能的效率。拥有智能传感器检测模块的铅酸蓄电池检测系统，其功能更加丰富和强大，主要功能有：自补偿、自诊断、线上校准、数据处理、存储及输出等等。

马伟等^[2]设计电动汽车电池监测预警系统，可以对蓄电池的信息进行采集。该系统是基于STC89C52单片机开发的，主要实现的功能有：采集单体电池电压、电流、温度等参数。它是一种在线监测采集系统，对数据进行处理所搭建的上位机是基于LabVIEW平台。电池监测预警系统研究的适用对象为纯电动汽车，对为其提供工作电源的蓄电池的基本信息进行实时测量与异常报警，测量参数包括电压、电流、温度和电量等。

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