【摘要】：在世界人口大爆炸、能源枯竭和環(huán)境嚴(yán)重污染的三重壓力下,發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國(guó)節(jié)能減排的重要途徑之一。純電動(dòng)汽車(chē)因其零排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。鋰電池以其能量密度大、電壓平臺(tái)高等優(yōu)良的性能成為了純電動(dòng)汽車(chē)的理想動(dòng)力源。然而鋰電池的抗濫用能力較差,使用過(guò)程中需要相應(yīng)的管理系統(tǒng)來(lái)保證其安全工作。本文在分析鋰電池使用過(guò)程中所存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上,基于目前已有的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,對(duì)使用磷酸鐵鋰電池作為動(dòng)力源的電池管理系統(tǒng)展開(kāi)了研究。本電池管理系統(tǒng)選擇了A123型磷酸鐵鋰電池作為本次研究的動(dòng)力鋰電池,針對(duì)其特有的充放電特性,對(duì)電池的SOC(State of Charge,也叫剩余電量)估算選擇的是開(kāi)路電壓法和安時(shí)積分法。單體電池的均衡管理上采用的是充電均衡模式,該均衡模式具有電路簡(jiǎn)單、實(shí)用、故障率小等特點(diǎn)。該系統(tǒng)的硬件電路主要包含六大模塊,分別為主控制模塊、電池參數(shù)采集模塊、充放電均衡模塊、溫度檢測(cè)模塊、藍(lán)牙通訊模塊、LCD顯示模塊。文中給出了各個(gè)模塊的硬件電路,并針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)使用環(huán)境的復(fù)雜惡劣以及強(qiáng)電磁干擾的特性,采用軟硬件聯(lián)合控制的方法,并對(duì)系統(tǒng)主程序、SOC估算程序、故障診斷程序等進(jìn)行了優(yōu)化,使得整個(gè)系統(tǒng)具有強(qiáng)抗干擾能力、高可靠性和較好的實(shí)時(shí)性。最后,在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試,驗(yàn)證了本電池管理系統(tǒng)的功能符合設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

由于 BMS 具備的功能較多，所以在微處理器選擇上應(yīng)該選擇功能強(qiáng)大且運(yùn)行速較快的芯片，同時(shí)還應(yīng)該考慮其功耗問(wèn)題，避免浪費(fèi)電能。最后經(jīng)過(guò)反復(fù)研究篩選后選擇了 ST 公司的 STM32F103VET6 芯片[31]，其引腳示意圖如圖 4.2 所示。該微處理是一款基于 Cortex-M3 的 32 位微處理器，其性能較高，，而功耗和成本則比較較低，stop 模式下電流可以低至 560nA。該類(lèi)型的微處理器常常應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，其工作頻最高可達(dá) 72MHz，且具有豐富的外設(shè)資源，并能夠在-45℃~+105℃的溫度范圍內(nèi)工作適合在汽車(chē)運(yùn)行時(shí)的惡劣環(huán)境下工作。此外，該微處理器還具有 USART、I2C 等通接口，能夠滿(mǎn)足微處理器與其他芯片的通信需要。
【學(xué)位授予單位】：湖北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉卓然;陳健;林凱;趙英杰;許海平;;國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J];電力建設(shè);2015年07期

2 楊代銘;李相俊;陸超;齊國(guó)光;韓英鐸;;磷酸鐵鋰電池工作區(qū)間的優(yōu)化及應(yīng)用[J];電器與能效管理技術(shù);2014年10期

3 于海芳;逯仁貴;朱春波;馬睿;;基于安時(shí)法的鎳氫電池SOC估計(jì)誤差校正[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年06期

4 張嵩;丁廣乾;胡鐵軍;高洪雨;;磷酸鐵鋰電池性能與應(yīng)用研究[J];山東電力技術(shù);2012年03期

5 符曉玲;商云龍;崔納新;;電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];電力電子技術(shù);2011年12期

6 虞華;郭宗林;陳光亞;程鑫;;新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)電力;2011年01期

7 范玉宏;張維;陳洋;;國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展分析及對(duì)我國(guó)的啟示[J];華中電力;2010年06期

8 胡益民;馮冠平;劉巖;;基于阻抗譜技術(shù)的蓄電池荷電狀態(tài)的估測(cè)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2009年05期

9 馮旭云;魏學(xué)哲;;MH-Ni動(dòng)力電池特性試驗(yàn)研究[J];電池工業(yè);2008年05期

10 南金瑞;孫逢春;王建群;;純電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年S2期

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1 楊陽(yáng);電動(dòng)汽車(chē)用磷酸鐵鋰電池模型研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 邱斌斌;磷酸鐵鋰電池組均衡充電及保護(hù)研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 賈琳;電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)中CAN通信技術(shù)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

4 董凱;鋰動(dòng)力電池性能測(cè)試和管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

5 李索宇;動(dòng)力鋰電池組均衡技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2011年

6 駱華敏;嵌入式電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2009年

7 吳池;AH計(jì)量法在MATLAB環(huán)境下對(duì)鋰離子電池soc的估算[D];天津大學(xué);2007年

8 喬國(guó)艷;電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2634403