鋰電池充放電控制結構如圖2所示。考慮到若采用充放電負極分離控制電路，鋰電池組正極直接與充電器或負載正極相連，當鋰電池組節數較多，總體電壓較大時，存在損壞充電器或負載的風險。本系統采用充放電正極分離控制電路，即電池組、充電器和負載的負極保持連接，鋰電池正極通過兩路PMOS開關電路分別與充電器和負載正極相連。充放電控制電路結構基本一致，充電控制電路圖如圖3所示。

1.2、電壓檢測硬件設計

電壓是鋰電池組充放電狀態的重要參數之一，是檢測電池是否損壞最直觀的參數，只有檢測到足夠精確的電壓值，才能判斷出充放電過程中電池是否過度充電或放電，及時啟動系統保護功能，停止對鋰電池組的充電或放電。本系統選用凌特公司的多節電池組監控芯片LTC6804-1，可測量多達12節串聯電池的電壓，同時還可以通過菊花鏈把多個LTC6804器件串接起來，實現測量12節以上串聯電池電壓的功能。

本系統共使用8個LTC6804-1電壓檢測模塊，每個電壓檢測模塊負責一個通道最多8節電池電壓的測量，其中，通道1與通道2、通道3與通道4、通道5與通道6、通道7與通道8的電壓檢測模塊均采用菊花鏈級聯連接，因此，在通道組合情況下，可以測量多達16節電池電壓，電壓檢測結構如圖4所示。

1.3、溫度檢測硬件設計

鋰電池對溫度范圍的要求很高，通常情況下，其理想的工作溫度范圍在20℃～35℃，當溫度超過40℃后會影響電池的使用壽命，當溫度低于0‘C會影響電池的充放電性能，當鋰電池在過充階段和過放階段時，其溫度也會明顯上升。因此，實時監控充放電過程中電池溫度才能更好地選擇合適的充放電策略，更加及時地保護鋰電池。

系統采用一種雙探測器鋰電池表面溫度檢測方法，來確保鋰電池溫度在發生突變情況下，溫度檢測能夠及時響應，并且兼顧較高的溫度檢測精度，防止在極端測試條件下損壞鋰電池。檢測硬件包括PT1000鉑熱電阻溫度傳感器、熱敏電阻轉換模塊、MLX90614紅外溫度傳感器、SMBus緩沖模塊以及主控芯片STM32。熱敏電阻溫度檢測可以獲取較高的溫度檢測精度，但其溫度檢測需要電池與熱電雙探測器溫度檢測結構如圖5所示。