锂离子电池是继铅酸电池和镍氢电池后出现的新一代二次电池,因其具有体积小、容量大和污染小等优点,已在便携式设备如笔记本电脑、数码产品、移动通讯产品中得到普遍应用,并且在电动车领域里备受关注,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。对电池的监控是电池使用过程中一个重要的部分,它可以实时监测电池的运行状态参数,有效地管理电池以提高电池的使用效率,延长电池使用寿命,当电池处于危险状态下对电池进行保护控制,及时向用户报警。因此,本课题对电池运行状态监控模块进行了较为全面的研究。本文针对锂离子电池的特性对电池监控模块进行了理论分析和设计。本论文集中对锂离子电池的外特性进行了分析和研究,着重分析了电池在充放电状态下的特性曲线,并对SOC (States of Charge)的计算方法、影响因素进行了分析。电池运行状态监控模块关注于电池的电压、电流和温度的采集以及SOC等参数的计算方法;利用总线方式使电池能够与智能充电器和主机通讯;模块内部设计了电池保护电路,当电池在使用过程中出现过压、欠压、过流和短路时,对电池进行控制使其停止工作甚至切断工作回路达到对电池的保护作用;为了更直观的了解电池当前的运行状态,还为模块设计了液晶显示屏来实时显示电池当前的运行状态。本论文采用新一代MCU(PIC18F458)作为系统的核心,辅以参数采集电路、保护电路及LCD显示等外围电路,完整的实现了预期目标。系统软件采用了中断驱动的方式,通过定时器的使用实现了对电池各参数的定时测量,设计了电池SOC的计算方法。