本文關(guān)鍵詞：基于CANopen協(xié)議的電池管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：伴隨著汽車制造業(yè)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,整車配套的電子設(shè)備漸漸朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智慧化的趨勢不斷大踏步前進(jìn)。當(dāng)前,CAN總線具有成本低廉、穩(wěn)定性高、實時性強(qiáng)等優(yōu)勢,逐步成為整車電池管理系統(tǒng)主流的總線協(xié)議之一,得到越來越多汽車生廠商的親睞。電池管理系統(tǒng)是純電動車的核心技術(shù),直接影響電池組的化學(xué)性能和工作時長,而且也關(guān)系到純電動車的整車性能和制造成本�；贑ANopen協(xié)議的電池管理系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和可移植性在純電動車上表現(xiàn)良好,是將來電池管理系統(tǒng)開發(fā)的主要方向。本文首先簡單介紹了課題的研究背景及意義,著重描繪了CAN總線和增加應(yīng)用層的高層協(xié)議。研究分析電池管理系統(tǒng)的發(fā)展,確定CANopen協(xié)議作為設(shè)計系統(tǒng)的通信協(xié)議。接著在現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對通信協(xié)議加以改進(jìn)。課題選用PSoC3系列CY8C3866芯片作為系統(tǒng)的主控芯片,確定LTC6803芯片作為電壓采集電路的電壓檢測芯片。在重點(diǎn)描繪了系統(tǒng)的硬件設(shè)計后,對電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計從模塊化編程的角度采用C語言編寫代碼,分為主程序設(shè)計和子程序設(shè)計。除了對各單元進(jìn)行軟件設(shè)計,還基于Labview編寫了CANopen協(xié)議的監(jiān)控平臺以實現(xiàn)對協(xié)議內(nèi)容本身的配置。此外,系統(tǒng)還對電池信息采集電路和CAN通信模塊的軟硬件設(shè)計進(jìn)行了簡單介紹。本文在研究現(xiàn)有電池剩余電量估測算法的基礎(chǔ)上,采用基于雙支持向量回歸機(jī)的改進(jìn)算法以提高估測SOC值的運(yùn)算速度和精確度。最后對設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)功能測試,包含電池組充放電測試、電流電壓值采集測試、CANopen協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸測試以及系統(tǒng)自動化測試等,驗證了設(shè)計系統(tǒng)具備一定的可靠性和適用性,而且為將來電池管理系統(tǒng)在純電動車制造領(lǐng)域的發(fā)展提供了一種具有發(fā)展意義的模式。
【關(guān)鍵詞】：純電動車電池 電池管理系統(tǒng) CANopen SOC值
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 基于CAN總線的高層協(xié)議的發(fā)展9-10
• 1.3 電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀概述10-12
• 1.3.2 電池管理系統(tǒng)的發(fā)展前景12
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 電池SOC估測算法研究14-21
• 2.1 影響電池SOC的重要因素14-15
• 2.2 剩余電量SOC估測算法的研究15-20
• 2.2.1 目前SOC算法特性分析15-16
• 2.2.2 TSVR原理介紹16-17
• 2.2.3 仿真實驗17-20
• 2.3 本章總結(jié)20-21
• 第三章 電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計21-30
• 3.1 電池管理系統(tǒng)的硬件構(gòu)成22
• 3.2 主控制芯片PSoC22-24
• 3.2.1 PSoC系列與普通單片機(jī)系列設(shè)計方案的比較23-24
• 3.2.2 PSoC3系列芯片CY8C36624
• 3.3 電壓檢測電路24-25
• 3.4 電流檢測電路25-26
• 3.5 溫度采集電路26-27
• 3.6 CAN總線硬件電路27-29
• 3.7 本章小結(jié)29-30
• 第四章 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計30-42
• 4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計31
• 4.2 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計31-32
• 4.3 CAN通信及CANopen協(xié)議的實現(xiàn)32-38
• 4.3.1 CAN總線介紹32-33
• 4.3.2 基于CAN總線的高層協(xié)議介紹33-35
• 4.3.3 CANopen網(wǎng)絡(luò)模型及報文方式35-36
• 4.3.4 CAN通信的實現(xiàn)36
• 4.3.5 現(xiàn)場總線36-38
• 4.4 漂移處理38-41
• 4.4.1 零點(diǎn)漂移38-39
• 4.4.2 增益漂移39-40
• 4.4.3 綜合零點(diǎn)漂移和增益漂移40
• 4.4.4 漂移校正實例40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第五章 電池管理系統(tǒng)相關(guān)實驗42-49
• 5.1 電池組充放電實驗42-43
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試43-45
• 5.2.1 電壓采集試驗44
• 5.2.2 電流采集試驗44-45
• 5.2.3 溫度采集試驗45
• 5.3 CAN模塊通信測試45-46
• 5.4 CANopen協(xié)議通訊測試46-47
• 5.5 電池自動管理系統(tǒng)測試47-48
• 5.6 本章小結(jié)48-49
• 第六章 結(jié)論49-51
• 6.1 主要結(jié)論49
• 6.2 展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 致謝54

【相似文獻(xiàn)】

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3 程俊;基于CANopen協(xié)議的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)從站研究[D];華南理工大學(xué);2010年

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6 楊如峰;嵌入CANopen協(xié)議分布式電梯控制系統(tǒng)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號：701583