基于单片机的EV动力蓄电池组电量计量系统

类方法各有利弊： 前者方法简单，计算量少，对硬件要求相对较低，但精度差一些；后者精度高些，但方法复杂，计算量大，对硬件要求较高。

本系统采用的算法是一种把开路电压法、安时法和Peukert方程有机地结合起来的算法。使用开路电压法，是考虑到开路电压与初始电量有一个明确的关系， 可以通过实测来确定；而安时法用来计算已用电量比较准确，而且适用于充电和放电两种情况。这种方法比复杂模型的运算量少得多，对于硬件特别是CPU的要求 不很高，便于实时完成。

开机时，根据开路电压U0来确定初始电量CtI：，其中a，b是常量。每秒进行一次采样，获取电压、电流、温度，用积分法计算已用电量Cu：。初始电量CtI减去Cu就是剩余电量：Cr(t)=CtI-Cu(t)。

此算法有一个前提条件，就是开机前电池须已经静置一段时间，测量结果才较准确。
剩余电量受到诸多因素的影响，主要有放电电流对电池容量的影响，以及温度、循环使用次数对容量的影响，都需要定量地加以补偿或修正。

提高系统可靠性的措施

(1) 软件抗干扰措施。软件抗干扰是以牺牲少量的运行速度和程序空间来达到抗干扰目的的方法。本系统中采用了指令冗余、设置软件陷阱以及数据冗余技术等软件抗干扰措施。

(2) 硬件抗干扰措施。输入通道采用了光电耦合器件使蓄电池电压的变化引起的干扰较小，同时在信号处理电路中构造了二阶低通有源滤波器，可以滤出一部分干扰波。单片机连有一片电源监视芯片WATCHDOG，在监视电源电压的同时，还可以防止程序跑飞或者进入死循环。

(3) 数据指针的妥善处理。当前数据存放的地址(数据指针)是系统中非常重要的信息，指针丢失或错误将导致数据的丢失和误读。为了保证指针的正确，本设计中采用 多指针和严格校验策略：即存放多个指针，在每次存储指针时进行严格校验，而当多次写入出错时，封锁此处RAM；在每次应用之前，随机读出其中几个指针，采 取表决的办法决定正确值，若表决没有形成多数，则读取全部指针再次表决，若仍未成功，则给出显示，同时系统重新初始化。

结语

本文完整地分析和探讨了蓄电池组管理及电量计量系统的设计和实现。系统以ATMEL单片机为核心，充分开发和利用了单片机的I/O资源。系统的总体设计采 用积木式结构，便于测量路数的扩展。本系统能够较为准确地计算剩余电量，并为进一步的研究工作提供了一个实验平台，能够适应将来可能使用的各种计算方法。