基于STM32F103RBT6的電動汽車電池管理系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2017-05-15 08:24
本文關(guān)鍵詞:基于STM32F103RBT6的電動汽車電池管理系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:迫于全球能源的減少以及環(huán)境污染的日益加劇,為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,電動汽車將逐步成為未來主要的交通運(yùn)輸工具,對于電動汽車(EV)的研究受到極大的重視。電池管理系統(tǒng)(BMS)是電動汽車研究中的一個重要的領(lǐng)域,BMS可以提升動力電池的使用效率,檢測電池的工作狀態(tài),能夠使動力電池處在很好的性能條件下,可以延長動力電池的循環(huán)使用次數(shù),延長電動汽車的續(xù)航里程,在一定程度上,也可以對電動汽車的安全使用提供保障。因此對電池管理系統(tǒng)的研究有著重要的意義。 論文以磷酸鐵鋰電池(LIPB)為研究對象,,分析其工作原理。針對電池剩余電量(SOC)的估計(jì),通過查閱大量的中外文獻(xiàn)、資料,總結(jié)一系列的理論基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)型雙支持向量回歸(NSVR)估算方法,在MatLab平臺下建立估算的仿真模型,并與傳統(tǒng)的支持向量回歸估算方法進(jìn)行對比,證明了此種方法的可行性與優(yōu)越性。在此基礎(chǔ)上,對電動汽車電池管理系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),以ARM STM32F103RBT6為控制器,設(shè)計(jì)了電壓采樣電路,電流采樣電路,溫度檢測電路,通信電路,和故障檢測電路。軟件編程的開發(fā)環(huán)境使用了KEIL,給出了軟件編寫總體的流程,以及相關(guān)每一個子模塊的程序流程。 通過一些實(shí)驗(yàn)完成了電池管理系統(tǒng)的測試。結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電壓、電流、溫度信號的采集功能,并很好的完成了對于磷酸鐵鋰電池的SOC的估算。
【關(guān)鍵詞】:電池管理系統(tǒng) 磷酸鐵鋰電池 荷電狀態(tài) STM32F103RBT6
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U469.72;U463.6
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 課題研究的背景和意義9-10
- 1.2 電池管理系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.2.1 電池管理系統(tǒng)的國外發(fā)展?fàn)顩r10
- 1.2.2 電池管理系統(tǒng)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.3 電動汽車的電池管理系統(tǒng)的功能11
- 1.4 本文研究的內(nèi)容11-13
- 第2章 電動汽車鋰離子電池的 SOC 估算13-28
- 2.1 磷酸鐵鋰電池工作原理和特性分析13-14
- 2.1.1 磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)及特性14
- 2.2 電池的 SOC 定義及影響因素14-16
- 2.2.1 SOC 的定義14-15
- 2.2.2 影響 SOC 的因素15-16
- 2.3 現(xiàn)有的電池 SOC 的估算方法16-17
- 2.4 基于改進(jìn)型雙支持向量回歸的 SOC 估算模型的建立17-27
- 2.4.1 支持向量回歸的介紹17-19
- 2.4.2 雙支持向量回歸的介紹19-20
- 2.4.3 改進(jìn)型雙支持向量回歸(NSVR)的介紹20-21
- 2.4.4 NSVR 的仿真模型的建立21-22
- 2.4.5 參數(shù)的選取22-23
- 2.4.6 磷酸鐵鋰電池的 NSVR 預(yù)測23-25
- 2.4.7 仿真對比及結(jié)論25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第3章 電池管理系統(tǒng)的硬件電路實(shí)現(xiàn)28-38
- 3.1 主控制板的設(shè)計(jì)28-31
- 3.1.1 主控制版的整體設(shè)計(jì)28-29
- 3.1.2 電源電路設(shè)計(jì)29-30
- 3.1.3 電流采樣電路設(shè)計(jì)30-31
- 3.2 電壓、溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31-37
- 3.2.1 電壓采集電路31-33
- 3.2.2 單體電池溫度檢測33-35
- 3.2.3 均衡電路設(shè)計(jì)35-36
- 3.2.4 控制電路36-37
- 3.3 本章小結(jié)37-38
- 第4章 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)38-46
- 4.1 軟件總體設(shè)計(jì)方案38
- 4.2 軟件的開發(fā)以及設(shè)計(jì)環(huán)境38-39
- 4.3 系統(tǒng)軟件主程序設(shè)計(jì)39
- 4.4 系統(tǒng)軟件子程序設(shè)計(jì)39-45
- 4.4.1 電流子程序設(shè)計(jì)39-40
- 4.4.2 基于 AD7280A 串口通訊介紹40-41
- 4.4.3 AD7280A 的初始化41-42
- 4.4.4 電壓和溫度采集子程序42-43
- 4.4.5 電壓和溫度采集子程序43
- 4.4.6 故障判斷子程序43-44
- 4.4.7 CAN 通信子程序44-45
- 4.5 本章小結(jié)45-46
- 第5章 電池管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)46-55
- 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備46
- 5.2 充放電實(shí)驗(yàn)46-49
- 5.3 電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集調(diào)試49-51
- 5.3.1 電壓采集49-50
- 5.3.2 電流采集50
- 5.3.3 溫度采集50-51
- 5.4 均衡實(shí)驗(yàn)51-53
- 5.5 電池管理系統(tǒng)整體實(shí)驗(yàn)53-54
- 5.6 本章總結(jié)54-55
- 結(jié)論55-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
- 致謝60
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 林成濤,王軍平,陳全世;電動汽車SOC估計(jì)方法原理與應(yīng)用[J];電池;2004年05期
本文關(guān)鍵詞:基于STM32F103RBT6的電動汽車電池管理系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:367293
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