Розробка мікроконтролерної системи керування зарядкою Li-Ion акумуляторних батарей на основі STM32

Abstract

У даній роботі розроблено мікроконтролерну систему керування та моніторингу літій-іонної акумуляторної батареї на базі сучасної BMS-архітектури. Основною метою роботи є підвищення ефективності, безпеки та надійності експлуатації акумуляторних батарей шляхом реалізації системи контролю параметрів елементів живлення, балансування комірок та автоматизованого захисту від аварійних режимів роботи. У роботі проведено аналіз сучасних систем керування акумуляторними батареями та обґрунтовано вибір елементної бази. Для реалізації центрального керування використано мікроконтролер STM32F407VET6, який забезпечує обробку виміряних даних, керування режимами заряджання та взаємодію з периферійними модулями системи. Реалізовано алгоритми вимірювання напруг, струму та температури, програмне керування зарядом і балансуванням, а також функції захисту від перенапруги, перевищення струму та перегріву. Програмне забезпечення системи створено з використанням бібліотеки STM32 HAL та модульного підходу до організації програмної архітектури. Розроблений інтерфейс моніторингу забезпечує відображення основних параметрів акумуляторної батареї в режимі реального часу, журналювання подій та індикацію аварійних станів. Результатом роботи є створення функціональної мікроконтролерної системи BMS, яка забезпечує контроль параметрів акумуляторної батареї, підвищення безпеки її експлуатації та можливість подальшої інтеграції у системи автономного живлення, електротранспорту та накопичення енергії. Ключові слова: BMS, STM32, LTC6811, ADS131M04, акумуляторна батарея, балансування комірок, CAN, моніторинг, мікроконтролерна система, керування зарядом.