锂电池是一种新型能源,其支持高倍率电流放电,且循环次数多,稳定性较好,广泛应用于储能系统。本文研究了一种基于磷酸铁锂电池的低压小功率锂电池储能系统,此系统集成了BMS电池管理单元和逆变器单元。其中BMS电池管理单元为储能系统的核心单元,检测和控制整个系统的输入和输出,对电池进行保护,延长电池寿命,对系统的稳定性和安全性起着至关重要的作用。在电池管理单元设计时,首先需要对电池的稳定性进行测试,从而确定电池正常范围内的工作温度和电流。在不同条件下对电池进行多次充放电循环试验,观察温度、工作电流以及老化程度对电池工作稳定性的影响。为了准确预测电池的工作状态,确定外部因素和电池工作状态的关系,及时进行充放电控制和保护,对电池进行了二阶建模优化和分析。其次,SOC估算是电池管理系统设计的关键点,也是难点。如果SOC估算偏差过大,会导致电池过充或者过放,不仅影响电池的寿命,而且存在安全风险。本文采用开路电压法和安时积分法相结合的方法对电池的SOC进行估算,并在工作过程中对估值进行修正,即解决了开路电压法无法预测SOC变化的问题,同时也解决了安时积分法无法预测初值的问题。最后,针对串联电池组中各单体电池电压不一致的问题,本文采用改进后的被动均衡电路,提高均衡效率,同时保证均衡的安全性。在逆变器单元设计时,针对单相逆变器易受干扰和开关时序控制困难的问题,本文采用两级式架构设计。逆变器前后级分开控制,抗干扰能力强,且前级DC/DC由带有保护功能的芯片控制时序,保证逆变器单元安全稳定的工作。本文最后进行了储能系统的软件设计,包括电池管理单元程序和逆变器程序。电池管理单元程序包含了充放电控制程序、SOC估算程序、SPI通讯程序以及降功耗休眠程序。逆变器单元程序包含SPWM信号调制程序以及各种保护程序。通过实验测试,储能系统软件稳定可靠,满足设计要求。