基于单片机的锂电池多功能工作系统（BMS）

基于单片机的锂电池多功能工作系统(BMS)

根据电池的基本工作特点，介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。通过对电池状态的跟踪，对电池进行全面监 论文格式论文范文毕业论文

【摘 要】根据电池的基本工作特点，介绍了一种用于手机等小型设备的锂电池的管理系统。工作系统包括基于单片机的主控制模块、电池电量监测系统、电压检测模块、电流监测模块、温度检测模块等。通过对电池状态的跟踪，对电池进行全面监测和控制。该设计满足了多方面的要求，增强了锂电池的功能性，提高了可靠性和可维护性。 【关键词】

锂电池管理；电量监测；温度检测；电压电流检测 1、前言 现在手机等小型智能设备中的电池多选用锂电池。锂电池具有自放电率极低，放电电压平缓等优点。然而锂电池在使用中最关键的就是充放电过程。比如要对电量进行监控，已充多少电，还需多久充满，已用多少电量，还有多久待机时间。其次就是电池使用的安全问题，电池温度的监测必不可少。为此，项目组根据锂电池管理的几个必不可少的因素进行了研究和开发，旨在研究过程中优化管理系统，提高电池性能。

2、系统的硬件设计 图1 系统电路图 电压采样、电流采样和温度采样测量锂电池的电压、电流和温度，并通过ADC转换为数字信号输出给单片机， 经过内部处理后用LCD显示。同时，AT89S52通过采样到的三个信号值进行电量算法的计算和显示。另外对锂电池的电压、电流和温度实施监控。

1 单片机及外围电路 为了充分利用单片机的IO端口和外设并降低设计成本，系统选用了AT89S52。该单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash 存储器。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥

有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，完全满足系统需要。 2 电压、电流检测电路 对电压的监测采用传统的测量方法，测量电阻上的电压或者是经限流电阻直接输入到ADC转换模块。然后在ADC转换结束后，将电压的数字信号输出给AT89S52。对实时的精确的电量跟踪有较小的误差。相对于锂电池充放电的长周期，其误差可忽略不计。后面算法的选择上，如何适当的规避算法误差也是一个重要的问题。 对电流的测量，采用电流检测电阻，方法基本与电压检测相同。电流的测量范围很广，从几毫安到几十安。测量的精度要求不同，电流检测电阻也有不同的规格以满足不同的需要。电池电流测量电路，采用一个0.2m 的精密电阻把流过的电流转换成电压再经放大器放大后送入单片机ADC采样接口。

3温度的测定 作为储电工具的锂电池总是不可避免的会遇到发热的问题。电池的温度对电池的容量，电压，内阻，充放电效率，使用寿命，安全性等方面都有较大的影响。所以我们对于电池的温度的检测是很有必要的。也可以通过对温度的控制来判断充放电是否完全。 温度寄存器格式（从高位到低位）： MS Bte：

S，S，S，S，S，26，2

5，24。 SSSSS=00000B 温度值，T=×0.0625 ℃。 4 LCD显示模块 一般在单片机系统中采用液晶屏显示数据或者图像。由于系统参量个数的要求，所以要选择能同时显示4行的液晶屏。 【】 LM041L是专点阵型液晶显示模块，可显示4行，每行16个字符。提供了丰富的指令设置：

清显示；光标回原点；显示开关；光标开关；显示字符闪烁；光标移位；显示移位等。LM041L液晶屏以上特点完全满足系统现实要求。LM041L液晶显示的初始化流程为：

使能端E置0；写入显示格式命令；开启显示；清屏；写入输入格式命令。 3 软件设计 在系统设计中采用了AT89S52做控制核心，所以软件设计非常重要。软件设计采用模块化设计思路，功能模块包括初始化及测控主程序、参数测量模块、电量计算模块、电池保护模块等。其软件设计流程为：

初始化；采集电压、电流和温度；精确计算锂电池电量；数据测控保护；储存并LCD显示数据。

3.1 电量软件算法的实现 由上文分析可知：

电池电量主要与电压、电流和温度等相关，但不是线性相关，因此找出它们的关系尤为重要。根据对电池电量特性的分析和电压检测电量法以及库伦法。基于电池特性建立电池电量计算模型【2】如下： 电池电量= （当前修正电量 电流积分容量）学习得到的总容量 当前修正电量由电压测量法测得，并以温度参量修正；电流积分容量采用库伦法，在锂电池工作状态对电流进行积分；学习得到的总容量由长时间的库伦法所得。

3.2 电量软件算法的实验数据 实验数据（电压（V），电量（%））如下所示： 室温：

20 oC 根据实验测量数据做出的SOC曲线符合一般电池放电特性，且与实际电量值基本相符。 4 结束语 提出的电量测量算法将库伦法和电压法相结合并带温度校正，这种方法可以实现较为精确的SOC测量。电池进入充放电状态时，则转而使用库伦法。当电池电压下降较大时，要考虑OVC曲线从而达到学习完全放电时的电量，同时进行电池保护。基于提出的电池电量汁算方法，实现了电量的精确测量。 参考文献：

李申飞，易菊兰，琚小明.电池电量精确测量方法的研究与实现.华东师范大学软件学院，上海；新余高等专科学校，江. 摘要：

随着经济的发展以及建筑行业的不断崛起，全国各地兴建了多个公共建筑，建筑内均设有中央空调，用以满足新时期人们对室内空气品质的需求。但在中央空调使用的同时，又出现了一系列的节能环保问题，那么新时期应怎样保证 论文格式论文范文毕业论文

【摘 要】摘要：

随着经济的发展以及建筑行业的不断崛起，全国各地兴建了多个公共建筑，建筑内均设有中央空调，用以满足新时期人们对室内空气品质的需求。但在中央空调使用的同时，又出现了一系列的节能环保问题，那么新时期应怎样保证中央空调高质量使用基础上，最大程度的降低空调能耗呢？这是重点探究 【关键词】

中央空调；能耗；节能措施 在经济发展过程中，建筑能耗在总能耗中所占比重相当大，空调能耗在建筑能耗中所占比重较大，根本不符合我国能源日益紧张要求。现今，还应以“提升群众节能意识”为主，从多方面出发，尽最大努力将中央空调能耗降到最低。

一、中央空调能耗现状

二、新时期中央空调节能措施 （一）水输送系统节能

1.减少阀门使用次数，及时清洁过滤器 中央空调内非常重要的阻力零部件即为阀门与过滤器。因此，在中央空调正常运行管理过程中，还应及时定期做好过滤器的清洗工作，以防被沉淀杂质等堵塞，让水流阻力升高。此外，因阀门的主要职能即是调节与平衡各支路阻力，保证所有支路均有足够的水流量。而此过程中阀门的阻力又会增加水泵扬程与能耗，因此要尽量减少阀门使用次数，科学调节阻力频率。

取消冷却水池，降低水泵能耗 我国现有的中央空调的构造中均使用了开式冷却水系统，此系统内冷却水泵不仅需克服流动阻力，还需为冷却水高位输送提供足够能量。因此，降低中央空调能耗的另一可行措施即是取消冷却水池，将水管与冷却水泵入口直接相连，将原来的开式冷却水系统变换为闭式冷却水系统，那么冷却水泵也就需要在因为水位差而提供能量，最终降低水泵耗能。 （二）冷热源节能措施

1.精确计算，降低冷负荷 冷热负荷是制冷制热电器设备规格型号的选择依据，也是中央空调系统内最基本的数据值。若降低冷负荷，

便能够缩小供热锅炉、空调箱等电器设备的型号，型号减小后，配电功率与耗电能会不断降低，进而减少成本投资。可见，降低冷负荷是可行的节能措施。而冷负荷的降低还需要技术人员综合考虑建筑窗户、外墙、设备负荷、冷负荷指标、灯光等多个因素，正确估算，保证中央空调在低效率、低负荷条件下运行，进而减少能耗。 科学配置冷热机组、降低空调能量 冷热水机组整年的运行负荷情况是中央空调设计与选择的关键。从生态环境保护视角，我国已有相关法律法规制度明确规定，冷热水机机组台数不能过多，需与中央空调的正常运行调节能力相匹配。如中央空调选择450RT机组，各机负荷比即为8

4.2%，如选择1000RT机组运行，各机负荷比为6

5.3%。可见，正确选择机组数量非常重要。那么工作人员在设计过程中，就应严格执行法律法规要求，以防机组过多或过少，若机组过多，还可能会降低单机容量，机组COP降低，能耗增加，同时也增加了配置的循环水泵，增加了并联水泵数量，最终所占机房面积非常大，增加了绝对故障点数量。因此，科学配置冷热机组是空调能量降低的有效措施。此外，还需防治错误使用多机头机组的方式，尽可能的降低启动电流，已达到降低空调能量的目的。

（三）正确使用冷却塔 冷水塔主要是指冷却水经由冷却塔，与空气换热的过程中，也在进行质量交换。冷却塔在建筑物中央空调内节能方面发挥了重要作用，现今得到广泛应用的是湿式冷却塔。整个运行过程中，冷却水经由冷却塔与外界空气同时完成了能量与质量的双重交换。因此，冷却塔有显热与潜热两类，若换热量均是水的潜热，冷却水将快速下降6℃，最终蒸发的总水量不及总供水量的1100。此外，影响中央空调中冷却塔选择的因素较多，包括需冷却的热负荷、接近度、湿球温度等。因此，中央空调制冷空调系统中，应正确选择、安装、使用冷却塔，以求通过大气冷源，再由板式换热器间接制冷，从而降低能量。

（四）末端控制器智能化控制系统设计节能 我国对各个单位功率制冷与热量标准有严格规定，大多数中央空调末端装置均为FC，不少企业技术能力有限，一味加大风机与电机来满足冷热量指标，最终

使得能耗功率持续增加，因此我国还应改进与优化产品能耗指标，要求中央空调末端控制器采用智能化控制系统设计节能。智能化控制硬件系统的组成模块为：

GSMGPRS射频模块、16C550串行接口、CPU中央处理单元、输入输出单元等，可科学调整室内送风量，调节室内温度，最终降低能耗。

总之，能源在国家发展，社会的进步中起到了至关重要的作用。在“生态环境”备受关注，“能源稀缺”的今天，不仅要从中央空调本身结构与原理着手，不断改进、完善空调性能，还应加大宣传力度，提升人们节能、环保中央空调的使用意识，才能真正降低能量，提升能源利用率。 参考文献：

随着我国高等教育改革的发展，高校周边成为了各种人群众聚集的地方，由于高校周边的特殊性和社会治理相对滞后性，高校周边安全隐患突出。这既有高校自身教育的因素，也有社会治理不到位的因素。为此，需要整合各方面力量，创新 论文格式论文范文毕业论文

【摘 要】随着我国高等教育改革的发展，高校周边成为了各种人群众聚集的地方，由于高校周边的特殊性和社会治理相对滞后性，高校周边安全隐患突出。这既有高校自身教育的因素，也有社会治理不到位的因素。为此，需要整合各方面力量，创新高校周边环境治理路径，为大学生的健康成长营造良好的环境。 【关键词】

高校周边 安全隐患 创新 治理路径高校周边环境是指以高校校园为中心，受到高校辐射带动，并与高校相互影响的自然环境与社会环境的总和。高校周边环境是因高校而存在，反过来对高校的改革发展又产生影响。高校周边良好的环境，能有效地促进高校的人才培养;反之，则直接影响高校的安全和教育教学改革的发展。就当前高校周边安全隐患和治理路径创新做一粗浅探析。

一、高校周边安全隐患主要问题随着我国高等教育改革的发展，我国逐步进入的高等教育大众化阶段。办学规模的扩大、在校生人数的剧增是高等教育大众化阶段高校最直接的一个表征。高校办学规模的扩大和高校学生消费水平的提高，使得高校成为了一个“商机无限”的地方，因此，高校成为了一个巨大的“吸铁石”，吸引了各式各样人群的到来。大量人口的聚集和相对滞后的社会治理，使得高校周边的安全隐患比较突出。高校师生人身安全存在隐患。高校的聚集功能十分明显，一方面，高校把各类优秀人才和学生招进校园，另一方面各类捕捉“商机”的人员也聚集到校园周围。聚集在高校周围的人员十分复杂，有当地居民，也有外来人员;有经商的、打工的，也有社会闲散人员，还有一些流窜人员、复杂人群的聚集，使得校园周边环境十分复杂。这些人员中，由于目的不同，或是为了经济利益的争夺，或是为了土地权属的争议，或是为了个人权益的争纷，不可避免地产生矛盾，矛盾激化引发的冲突，对高校和高校师生的人身安全带来了隐患。在校园周边，林立的各种网吧、酒吧、歌舞厅、小旅馆、出租房等存在着无证经营的情况，经营者与高校学生之间由些细小矛盾引起的打架斗殴现象也时有发生;还有一些经营者为降低成本，没有按要求安装和配备必要的安全设施设备，特别是消防设施，这给在这些场所消费的学生人身和财产上的安全带来了隐患。更有甚者，如社会闲散人员、流窜人员，在高校周边游荡，时刻都威胁到高校师生的安全，尤其是位于城乡接合部的高校，师生遭到勒索、敲诈、抢劫、伤害的事件时有发生。食品安全存在隐患。饮食消费是高校学生最主要消费，高校学生消费的特点是希望得到“物美价廉”的食品。由于高校学生人数众多，需要各异，对食品的要求是花样多、变化快，这对于首先要保证不同收入家庭的学生均能有饭吃、不能随意涨价的学校食堂来说，是巨大的挑战，无论是人工成本、原料成本等都无法满足所有学生时刻变化的需求，这为校园周边的餐饮业带来了“无限商机”。校园周边的小餐馆、大排档，甚至流动摊点以其花样多、口味好、价格低吸引了学生的到来，但是这样的就餐环境条件卫生差，有的摊点就是几块木板搭起来的，许多摊点是无证经营、无卫生许可，从业人

员无健康证，有些商贩为谋取私利，购买变质大米、过期鱼肉、地沟油等原料，存在着传染病和食物中毒的隐患，且一旦发生食品安全事故，责任也无从追究，即便追查到相关责任人，他们也无力赔偿。交通安全存在隐患。随着高校办学规模的扩大，许多高校纷纷建立了新校区，新校区大多位于公共交通不便的城郊接合部。这些地方，交通运输条件简陋，道路设施不完善，有的校园周边人流量大的地方没有人行道、没有路灯、没有隔离栏，有些交通标示也不清晰，加之过往车辆车速快，使得交通安全隐患十分突出。此外，由于学校提供给学生往返学校与市区的交通工具有限，这就为“黑车”提供了广阔的市场，一些农用三轮车、摩托车均投入了运送学生的行列，由于这些车辆不具备客运资质，一些司机又属无证驾驶，且这些车辆安全性差，极易出现交通事故，一旦发生交通事故，驾驶人员也无赔偿能力，学生的利益很难得到保障。精神文化产品存在隐患。在高校新校区校园周边，由于远离城区，大学生需求的新闻出版、广播影视、文学艺术、网络文化等精神文化产品明显不够，不少商贩也窥见为大学生提供精神文化产品所带来的利益，于是，网吧、卡拉OK厅、棋牌室、桌球室、书店等在高校校园周边建成落地，这些场所一定程度上满足学生的精神文化需求，但为了降低成本，谋取更多利益，一些商贩没有严格按照国家对精神文化产品经营管理的规定从事经营活动，反而用一些黄、赌、毒的文化产品来吸引正处于成长期学生，对学生的身心健康带来了危害。由于这些场所和产品主要流通于城郊接合部的高校校园周边，相关的部门监管力量不足，难以做到实时监控，更多的是收到举报后进行一两次清理，但这些场所和产品的成本低，即便进行了清理，又很快“死灰复燃”，这些对学生的精神文化需要也存在隐患。

二、高校周边存在安全隐患的原因分析高校周边环境对高校的教育教学和人才培养有十分着重要的影响，虽然有关各方对高校周边环境治理也给予了重视，但高校周边安全隐患依然存在，综合分析其原因，主要体现在下几个方面：

高校周边环境十分复杂。高校周边的复杂环境体现在三个方面，一是自然环境复杂，高校校园与周边自然环境相互交叉渗透，空气、

水源、地质环境一样，“一损俱损，一荣俱荣”;高校与周边共用的水电网、通信网、公共交通及公共卫生环境等，使高校不可能脱离周边环境而成为独立的象牙塔。二是社会环境复杂，高校周边有居民区、商业区，有的高校周边还有工业区、政府机关、科研院所等，不同的区域，功能不同，也就形成了复杂的社会环境;由于市区用地紧张，还有些高校或新校区不得不建在远离市区的小城镇或城郊接合部，这些区域社会治安管理力量和措施相对不足，校园周边环境比较复杂。三是人员情况复杂，校园周边人员各式各样，有当地居民，有固定场所的经商者，也有流动的小商小贩;有有证经营者，也有无证经营者;还有流动人口、社会闲杂人员，甚至流窜人员，复杂的人员情况给高校周边环境治理工作，带来诸多难题。高校周边环境综合治理体制机制不顺。这一方面来自政府思想上的认识，一些地方党委政府认为自身的工作以经济建设为中心，主要精力放在抓经济建设上，而对高校周边环境整治工作重视不够，措施不力，甚至一些地方党委政府认为学校周边环境是学校自己的事情，与地方政府没有多大的关系，所以在工作上被动应付，没有真正把学校周边环境的事情当大事来抓;另一方面是措施不力，有些地方政府认为，高校周边环境整治，主要是治安问题，由公安机关一家处理就行了，但涉及交通、卫生、工商、税务、文化等方面的问题时，公安机关又无能为力。而对学校提出的要求，一些地方党委政府往往“口头上很重视，实际上不重视”、“说起来很重要，做起来不重要”，这使得高校周边环境治理工作很难落到实处，长期以来，高校保卫部门安全防范的管理权限仅限于校园内部，在整治周边环境时，由于没有执法地位和执法权限而显得有心无力。

三、创新高校周边环境治理路径党的十八届四中全会提出全面推进依法治国，为高校周边环境治理进一步明确了方向，有关各方要认真贯彻落实党的十八届四中全会精神，积极主动探索创新高校周边环境治理路径。创新机制体制，建立健全多方参与的高校周边环境治理的大格局。以机制建设为抓手，整合各方资源，各司其职，齐抓共管，形成高校周边环境治理的大格局。在具体操作层面上，首先建立由地

方党委政府牵头、多方参与的高校周边环境治理工作联席会议制度，定期召开联席会议，通报、研究、推进高校周边环境治理工作。其次，把高校周边环境治理纳入目标管理体制中，进行目标考核与评估，把考核评估的结果作为评价部门和个人年度工作的重要依据，对于表现优秀、成效显著的部门或个人给予表彰，对于工作推进不力的部门或个人给予批评通报，督促其整改，对给工作造成重大损失的，要追究部门或个人的责任。再次，加强对高校周边环境治理的检查督查，突出问题导向，通过现场办公会、现场推进会的形式，发现问题当场研究、当场解决，提高解决问题的时效性。创新内容与方法，强化大学生安全防范意识。要从培养合格的社会主义建设者和接班人的高度出发，充分认识大学生安全教育的重要性，创新教育内容与方法，增强教育的效果。高校要根据学生的认知特点、心理特征和思想状况，进行有针对性的教育。在教育内容上，多用身边的案例来教育学生，多教学生实用性强、操作性强的安全防范知识，力求在教育内容上吸引学生;在教育方法上，采取学生喜闻乐见的形式，如案例分析、讨论，情景表演，多媒体技术展示和实践演练等，力求在教育方法上吸引学生;在教育的时间节点上，要注意一些特定的时间，如新生入学和毕业生离校，每学期开学和放假前，以及节假日前后，要重点对学生进行安全教育，切实增强学生的安全防范意识和法制意识。创新硬件与软件，提高高校校园周边环境治理的实效性。要加强高校校园周边的硬件、软件建设，进一步加大人防、物防、技防力度，维护高校周边的安全稳定。在队伍建设方面，一是要抓好校园保卫人员的培养、管理和使用，特别是要加强培训，提高他们的工作质量和效益;要加强管理，关心他们的生活和工作，增强主人翁意识。二是要建立一支由当地执法部门、社区干部、高校保卫人员等组成联合工作队伍，定期或不定期沟通信息，整合资源，形成合力，共同推进校园周边环境的治理工作。在基础设施建设方面，地方党委政府要在公共安全、交通设施、公共服务等方面下大力气，从硬件方面提高校园周边环境治理的有效性。在信息化建设方面，地方党委政府和高校各司其职，加大技防建设力度，加强信息沟通与资源共享，实现校内外信息一体化建设，把校园周边环境治理工作的信息化水平提到一个新台阶，强化信

息技术在校园周边环境治理中的功能。高校周边环境治理工作是一项具有长期性、复杂性的系统工程，需要整合地方党委政府、社会各界和高校各方面的资源，齐抓共管，形成合力，共同推进高校校园周边环境治理，为大学生的成长成才创造良好的环境。【参考文献】童金元.高校周边环境存在的问题与治理对策.黄冈职业技术学院学报，201X林生.高校周边环境现状问题与治理对策.内蒙古师范大学学报，201X

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