储能行业是高科技战略产业，是国家构建新型电力系统、实现“双碳”战略目标的重要技术保障，对确保能源安全、实现绿色转型、推进创新发展具有不可替代的作用。党的十八大以来，习近平总书记从国家发展和安全的战略高度，提出能源安全新战略。要实现我国储能领域高水平科技自立自强和关键核心技术自主可控的战略目标，加快发展储能产业是推动政策实施的重要举措。为满足我国对储能领域核心技术领军人才的需求，我校储能专业创新产学研协同人才培养模式，针对本科期间的实验教学进行改进和创新，将更多的课本知识与实验相结合，使学生更高效地掌握和理解专业知识。
当前，储能行业因其可观的增长潜力而持续升温，其中离子锂电池储能在新型储能中占据90%以上的市场份额，是主流的技术路线。然而，锂离子电池在使用过程中存在过度充电、工作温度过高等问题，这些异常状态会影响电池的寿命甚至直接造成电池损坏[1-3]。因此，实时监测锂离子电池的充电状态对保障电池安全、高效的充电意义重大[4-5]。本文针对储能专业本科实验教学和科研活动需求特点，设计了一种基于STM32的锂离子电池充电状态监测系统(简称实验系统)，通过对电池充电的各种参数进行状态监测，提高锂离子电池的充电安全性。
实验系统以STM32为核心，主要包括电压电流采集、温度采集和电量计算(荷电状态计算)三个模块。各模块程序采用库函数调用的方式，可以将编写的库函数添加到系统并通过主程序进行调用，从而完成电池充电状态监测程序设计，程序设计结构清晰，便于后续修改和学习。实验系统通过对锂离子电池各种参数检测，能够在异常状态时迅速切断电源，防止事故进一步恶化，切实提升电池工作的安全性[6]。
通过实验系统的设计与搭建，学生学习锂离子电池相关特性，掌握STM32单片机使用方法、编程技巧、库函数调用以及CubeMx软件使用技能等。实验系统设计具有很强的实践性，内容丰富、步骤精炼，可作为STM32理论教学的补充和延伸，为学生深入学习电子技术、了解储能技术奠定良好基础。
1 实验系统电路的组成
2 实验系统软件设计
3 实验系统测试结果
4 结语
本文设计并搭建了锂离子电池充电状态监测系统，实时获得电池的充电电压电流、荷电状态、工作温度等信息，并从多个维度对电池充电状态进行监测。实验系统使用了STM32芯片以及运算放大器进行信号放大，使监测结果更加精确，更好地保障电池处于安全的工作状态。实验系统本身成本较低，其模块化的程序设计便于实验系统后续的升级与维护，适合在各种使用场景下推广。
储能技术的研究和发展是保护环境和解决能源问题的必要途径。通过实验系统设计，学生更好地掌握电池储能、自动化系统等知识，促进其学习和理解其他储能相关的知识。实验系统设计是从实际问题出发，能够提高学生的综合能力，培养国家能源战略需要的应用型人才。
参考文献
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周玥1 张岩2 孟超2,3*
1.山东科技大学储能技术学院 2.山东科技大学电气与自动化工程学院 3.中国石油大学(华东)石大山能新能源学院 |
