便攜后備式鋰電池組的管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-13 10:56
由于環(huán)境污染、霧霾加劇等原因,國(guó)家對(duì)環(huán)境治理越發(fā)重視。鋰電池作為當(dāng)今一種綠色環(huán)保、高能量比、壽命長(zhǎng)等綜合性能優(yōu)良的儲(chǔ)能介質(zhì)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,在便攜后備電源市場(chǎng)的占有體量也越來(lái)越大。由于市場(chǎng)需求的鋰電池比能量越來(lái)越高、使用環(huán)境越來(lái)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(yīng)性及循環(huán)壽命,就需要對(duì)鋰電池組的工作狀態(tài)及過(guò)程進(jìn)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(shí)意義。本文針對(duì)便攜后備式鋰電池組的管理進(jìn)行研究和分析,通過(guò)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(shè)計(jì)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(duì)鋰電池的工作原理、特性、性能參數(shù)列舉分析,借助某個(gè)實(shí)際便攜后備式鋰電池組電源項(xiàng)目的需求設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的整體框架;(2)課題涉及的關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)計(jì),包含便攜后備式鋰電池組的均衡、SOC估算、防脈沖預(yù)充設(shè)計(jì)、鋰電池組嚴(yán)重過(guò)放激活功能設(shè)計(jì);(3)鋰電池組管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包含數(shù)據(jù)采集及均衡、充放電保護(hù)及加熱控制、RS485通信、燈板設(shè)計(jì)、供電模塊相關(guān)的硬件電路;(4)鋰電池組...
【文章來(lái)源】:西安工程大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(lǐng)域的背景及意義
1.1.2 便攜后備式鋰電池組電源的應(yīng)用前景
1.2 國(guó)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(shè)計(jì)
2.1 鋰電池的分類(lèi)及性能參數(shù)
2.1.1 鋰電池的分類(lèi)
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(guān)鍵技術(shù)研究
2.3.1 鋰電池組均衡管理技術(shù)
2.3.2 鋰電池組SOC估算技術(shù)
2.3.3 管理系統(tǒng)的防脈沖設(shè)計(jì)研究
2.3.4 嚴(yán)重過(guò)放電池組激活設(shè)計(jì)研究
2.4 課題設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)架構(gòu)及功能
2.5 本章小結(jié)
3 電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)總方案
3.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
3.3 充放電保護(hù)及加熱控制電路設(shè)計(jì)
3.3.1 充放電控制及保護(hù)
3.3.2 加熱及預(yù)充控制
3.3.3 過(guò)放電池組激活控制
3.4 通信功能模塊設(shè)計(jì)
3.5 燈板顯示模塊
3.6 電源供電模塊
3.7 本章小結(jié)
4 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件設(shè)計(jì)總方案
4.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路軟件設(shè)計(jì)
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(hù)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(jié)
5 電池管理系統(tǒng)用戶(hù)界面設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 Visual C++和MFC
5.2.1 用戶(hù)界面編程環(huán)境
5.2.2 程序函數(shù)庫(kù)MFC
5.3 用戶(hù)界面功能組成
5.4 用戶(hù)界面設(shè)計(jì)
5.4.1 參數(shù)設(shè)置模塊
5.4.2 主界面顯示模塊
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)性能測(cè)試與分析
6.1 系統(tǒng)硬件各模塊展示及調(diào)試
6.2 關(guān)鍵性能測(cè)試結(jié)果及分析
6.2.1 電壓精度測(cè)試
6.2.2 電流精度測(cè)試
6.2.3 溫度精度測(cè)試
6.3 系統(tǒng)功能測(cè)試
6.3.1 電壓保護(hù)功能測(cè)試
6.3.2 溫度保護(hù)功能測(cè)試
6.3.3 電流保護(hù)功能測(cè)試
6.3.4 容量保護(hù)功能測(cè)試
6.3.5 均衡功能測(cè)試
6.3.6 過(guò)放激活充電測(cè)試
6.3.7 SOC估算測(cè)試
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文清單
致謝
本文編號(hào):3586287
【文章來(lái)源】:西安工程大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(lǐng)域的背景及意義
1.1.2 便攜后備式鋰電池組電源的應(yīng)用前景
1.2 國(guó)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(shè)計(jì)
2.1 鋰電池的分類(lèi)及性能參數(shù)
2.1.1 鋰電池的分類(lèi)
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(guān)鍵技術(shù)研究
2.3.1 鋰電池組均衡管理技術(shù)
2.3.2 鋰電池組SOC估算技術(shù)
2.3.3 管理系統(tǒng)的防脈沖設(shè)計(jì)研究
2.3.4 嚴(yán)重過(guò)放電池組激活設(shè)計(jì)研究
2.4 課題設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)架構(gòu)及功能
2.5 本章小結(jié)
3 電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)總方案
3.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
3.3 充放電保護(hù)及加熱控制電路設(shè)計(jì)
3.3.1 充放電控制及保護(hù)
3.3.2 加熱及預(yù)充控制
3.3.3 過(guò)放電池組激活控制
3.4 通信功能模塊設(shè)計(jì)
3.5 燈板顯示模塊
3.6 電源供電模塊
3.7 本章小結(jié)
4 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件設(shè)計(jì)總方案
4.2 數(shù)據(jù)采集及均衡電路軟件設(shè)計(jì)
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(hù)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(jié)
5 電池管理系統(tǒng)用戶(hù)界面設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 Visual C++和MFC
5.2.1 用戶(hù)界面編程環(huán)境
5.2.2 程序函數(shù)庫(kù)MFC
5.3 用戶(hù)界面功能組成
5.4 用戶(hù)界面設(shè)計(jì)
5.4.1 參數(shù)設(shè)置模塊
5.4.2 主界面顯示模塊
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)性能測(cè)試與分析
6.1 系統(tǒng)硬件各模塊展示及調(diào)試
6.2 關(guān)鍵性能測(cè)試結(jié)果及分析
6.2.1 電壓精度測(cè)試
6.2.2 電流精度測(cè)試
6.2.3 溫度精度測(cè)試
6.3 系統(tǒng)功能測(cè)試
6.3.1 電壓保護(hù)功能測(cè)試
6.3.2 溫度保護(hù)功能測(cè)試
6.3.3 電流保護(hù)功能測(cè)試
6.3.4 容量保護(hù)功能測(cè)試
6.3.5 均衡功能測(cè)試
6.3.6 過(guò)放激活充電測(cè)試
6.3.7 SOC估算測(cè)試
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文清單
致謝
本文編號(hào):3586287
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