4。3 电池状态采集电路 24

4。3。1 温度采样电路 24

4。3。2 电压采样电路 25

4。3。3 电流采样电路 26

4。3。4 短路信号采集电路 27

4。4 电池信息显示单元 28

4。4。1 发光原理 28

4。4。2 模块特点 28

4。5 串口通信电路 29

第五章 系统软件设计 31

5。1 主要变量和函数说明 31

5。2 系统主流程 32

5。3 系统中断服务子程序 36

结论 38

致谢 39

参考文献 40

第一章 绪论

1。1 课题研究的背景和意义

随着近几年 4G 通信技术的飞速发展带来的新型移动基站建设热潮的逐步升温， 储能电池市场获得了新的空前的发展机遇。尤其是以磷酸铁锂为代表的锂电池在通 信储能市场异军突起，发展迅猛。4G 时代的通信基站普遍具有分散化，小型化的特 点，这就为的磷酸铁锂电池的发展提供了巨大空间。磷酸铁锂电池与之前被广泛使 用的铅酸电池相比，体积小，密度轻，单位质量储能高，污染低。因此，在通信电 源市场中逐步展现出取代铅酸电池的态势。

2015 年中国通信领域锂电池的销售总值为 16 亿元，比上年增长 220%，其中出 口比例占到为 40%。2015 年中国三大通信运营商共新建基站约为 40 万个，其中中国 移动建设数量最多，新建 4G 基站数量超过 20 万个，中国联通新建 7。6 万个。未来 建设的基站以 3G/4G为主，而未来 4 年更将是 4G基站建设的“高峰期”。预计 2016-2020 年期间中国移动、电信和联通新建通信基站总数为 220 万个，平均每年 55 万个。由 于锂电池性能的优势明显，2020 年基站电源采用锂电池的比例将大幅提升至 30%以 上。未来在通信基站备用电源领域，锂电池将逐渐替代铅酸，到 2020 年中国通信基

站锂电池市场规模产值将达 40 亿元，较 2015 年增 150%。 在锂电池通信电源的实际市场操作中，电池制造商和电池管理系统提供者往往

不能很好的融合，这就造成锂电池在使用过程中无法发挥出最大优势。也就是在电 池工作状态下，由于 BMS 的短板，不能协调每一个电芯平稳持续工作，造成了许多 不稳定因素。锂电池在通讯基站中比铅酸电池具有很大的优势，比如其占地面积少， 可以为分布式基站做很好的服务，加上现在锂电池每瓦时已经降到了 1。8 元以下， 未来还会更低，它的市场占有率会逐步提高，这也是锂电池在性价比和性能上的最 大优势。但如果不解决好 BMS 电池管理系统，让电池组协调一致发挥效能，锂电池 依然不能够为市场很好服务。因此对锂电基站的电源管理系统的研究具有积极的现 实意义。

1。2 课题研究的国内外现状

第二章 锂电池的原理和充电控制方法

2。1  锂电池的工作原理及结构

2。1。1  工作原理

当前市场中使用在消费电子产品中最为常见的锂电池阴极采用石墨晶体，阳极 一般为氧化钴锂。LiCoO2 层状结构示意图如下图 2-1。这种锂电池工作原理可以作 为锂电池工作原理的典型，其他类型的锂电池与之相似：