便攜后備式鋰電池組的管理系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2022-01-13 10:56
由于環(huán)境污染、霧霾加劇等原因,國家對環(huán)境治理越發(fā)重視。鋰電池作為當今一種綠色環(huán)保、高能量比、壽命長等綜合性能優(yōu)良的儲能介質(zhì)廣泛應用于各個領域,在便攜后備電源市場的占有體量也越來越大。由于市場需求的鋰電池比能量越來越高、使用環(huán)境越來越苛刻,為了充分發(fā)揮鋰電池成組的最優(yōu)性能,保障鋰電池組的安全性,提高鋰電池組的環(huán)境適應性及循環(huán)壽命,就需要對鋰電池組的工作狀態(tài)及過程進行有效的監(jiān)視和控制。所以,研究便攜后備式鋰電池組管理系統(tǒng)有很重要的現(xiàn)實意義。本文針對便攜后備式鋰電池組的管理進行研究和分析,通過列舉便攜后備電源的使用環(huán)境及功能要求,并根據(jù)鋰電池的特性和性能參數(shù),設計出適用于便攜后備式鋰電池組的管理系統(tǒng)。本文的主要工作有:(1)對鋰電池的工作原理、特性、性能參數(shù)列舉分析,借助某個實際便攜后備式鋰電池組電源項目的需求設計出系統(tǒng)的整體框架;(2)課題涉及的關鍵技術研究與設計,包含便攜后備式鋰電池組的均衡、SOC估算、防脈沖預充設計、鋰電池組嚴重過放激活功能設計;(3)鋰電池組管理系統(tǒng)的硬件設計,包含數(shù)據(jù)采集及均衡、充放電保護及加熱控制、RS485通信、燈板設計、供電模塊相關的硬件電路;(4)鋰電池組...
【文章來源】:西安工程大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題背景和研究意義
1.1.1 鋰電池領域的背景及意義
1.1.2 便攜后備式鋰電池組電源的應用前景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題的主要工作和內(nèi)容安排
2 電池管理系統(tǒng)設計
2.1 鋰電池的分類及性能參數(shù)
2.1.1 鋰電池的分類
2.1.2 鋰電池的性能參數(shù)
2.2 便攜后備用電源常用功能
2.3 本課題關鍵技術研究
2.3.1 鋰電池組均衡管理技術
2.3.2 鋰電池組SOC估算技術
2.3.3 管理系統(tǒng)的防脈沖設計研究
2.3.4 嚴重過放電池組激活設計研究
2.4 課題設計的管理系統(tǒng)架構及功能
2.5 本章小結
3 電池管理系統(tǒng)硬件設計
3.1 硬件設計總方案
3.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路設計
3.2.1 電壓采集電路
3.2.2 電流采集電路
3.2.3 溫度采集電路
3.2.4 均衡電路設計
3.3 充放電保護及加熱控制電路設計
3.3.1 充放電控制及保護
3.3.2 加熱及預充控制
3.3.3 過放電池組激活控制
3.4 通信功能模塊設計
3.5 燈板顯示模塊
3.6 電源供電模塊
3.7 本章小結
4 電池管理系統(tǒng)軟件設計
4.1 軟件設計總方案
4.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路軟件設計
4.2.1 電壓采集
4.2.2 電流采集
4.2.3 溫度采集
4.2.4 均衡控制
4.3 充放電控制及保護程序
4.4 加熱控制流程圖
4.5 電池電量SOC估算
4.6 通信模塊
4.6.1 通信協(xié)議
4.6.2 通信處理流程
4.7 本章小結
5 電池管理系統(tǒng)用戶界面設計
5.1 概述
5.2 Visual C++和MFC
5.2.1 用戶界面編程環(huán)境
5.2.2 程序函數(shù)庫MFC
5.3 用戶界面功能組成
5.4 用戶界面設計
5.4.1 參數(shù)設置模塊
5.4.2 主界面顯示模塊
5.5 本章小結
6 系統(tǒng)性能測試與分析
6.1 系統(tǒng)硬件各模塊展示及調(diào)試
6.2 關鍵性能測試結果及分析
6.2.1 電壓精度測試
6.2.2 電流精度測試
6.2.3 溫度精度測試
6.3 系統(tǒng)功能測試
6.3.1 電壓保護功能測試
6.3.2 溫度保護功能測試
6.3.3 電流保護功能測試
6.3.4 容量保護功能測試
6.3.5 均衡功能測試
6.3.6 過放激活充電測試
6.3.7 SOC估算測試
6.4 本章小結
7 總結
參考文獻
作者攻讀學位期間發(fā)表學術論文清單
致謝
本文編號:3586287
【文章來源】:西安工程大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題背景和研究意義
1.1.1 鋰電池領域的背景及意義
1.1.2 便攜后備式鋰電池組電源的應用前景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題的主要工作和內(nèi)容安排
2 電池管理系統(tǒng)設計
2.1 鋰電池的分類及性能參數(shù)
2.1.1 鋰電池的分類
2.1.2 鋰電池的性能參數(shù)
2.2 便攜后備用電源常用功能
2.3 本課題關鍵技術研究
2.3.1 鋰電池組均衡管理技術
2.3.2 鋰電池組SOC估算技術
2.3.3 管理系統(tǒng)的防脈沖設計研究
2.3.4 嚴重過放電池組激活設計研究
2.4 課題設計的管理系統(tǒng)架構及功能
2.5 本章小結
3 電池管理系統(tǒng)硬件設計
3.1 硬件設計總方案
3.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路設計
3.2.1 電壓采集電路
3.2.2 電流采集電路
3.2.3 溫度采集電路
3.2.4 均衡電路設計
3.3 充放電保護及加熱控制電路設計
3.3.1 充放電控制及保護
3.3.2 加熱及預充控制
3.3.3 過放電池組激活控制
3.4 通信功能模塊設計
3.5 燈板顯示模塊
3.6 電源供電模塊
3.7 本章小結
4 電池管理系統(tǒng)軟件設計
4.1 軟件設計總方案
4.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路軟件設計
4.2.1 電壓采集
4.2.2 電流采集
4.2.3 溫度采集
4.2.4 均衡控制
4.3 充放電控制及保護程序
4.4 加熱控制流程圖
4.5 電池電量SOC估算
4.6 通信模塊
4.6.1 通信協(xié)議
4.6.2 通信處理流程
4.7 本章小結
5 電池管理系統(tǒng)用戶界面設計
5.1 概述
5.2 Visual C++和MFC
5.2.1 用戶界面編程環(huán)境
5.2.2 程序函數(shù)庫MFC
5.3 用戶界面功能組成
5.4 用戶界面設計
5.4.1 參數(shù)設置模塊
5.4.2 主界面顯示模塊
5.5 本章小結
6 系統(tǒng)性能測試與分析
6.1 系統(tǒng)硬件各模塊展示及調(diào)試
6.2 關鍵性能測試結果及分析
6.2.1 電壓精度測試
6.2.2 電流精度測試
6.2.3 溫度精度測試
6.3 系統(tǒng)功能測試
6.3.1 電壓保護功能測試
6.3.2 溫度保護功能測試
6.3.3 電流保護功能測試
6.3.4 容量保護功能測試
6.3.5 均衡功能測試
6.3.6 過放激活充電測試
6.3.7 SOC估算測試
6.4 本章小結
7 總結
參考文獻
作者攻讀學位期間發(fā)表學術論文清單
致謝
本文編號:3586287
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