【摘要】：在世界人口大爆炸、能源枯竭和環(huán)境嚴重污染的三重壓力下,發(fā)展純電動汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國節(jié)能減排的重要途徑之一。純電動汽車因其零排放、低噪音等優(yōu)點越來越受到世界各國的重視。鋰電池以其能量密度大、電壓平臺高等優(yōu)良的性能成為了純電動汽車的理想動力源。然而鋰電池的抗濫用能力較差,使用過程中需要相應(yīng)的管理系統(tǒng)來保證其安全工作。本文在分析鋰電池使用過程中所存在的問題的基礎(chǔ)上,基于目前已有的電池管理系統(tǒng)設(shè)計方案,對使用磷酸鐵鋰電池作為動力源的電池管理系統(tǒng)展開了研究。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力鋰電池,針對其特有的充放電特性,對電池的SOC(State of Charge,也叫剩余電量)估算選擇的是開路電壓法和安時積分法。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單、實用、故障率小等特點。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、溫度檢測模塊、藍牙通訊模塊、LCD顯示模塊。文中給出了各個模塊的硬件電路,并針對純電動汽車使用環(huán)境的復雜惡劣以及強電磁干擾的特性,采用軟硬件聯(lián)合控制的方法,并對系統(tǒng)主程序、SOC估算程序、故障診斷程序等進行了優(yōu)化,使得整個系統(tǒng)具有強抗干擾能力、高可靠性和較好的實時性。最后,在實驗室條件下對電池管理系統(tǒng)進行了功能測試,驗證了本電池管理系統(tǒng)的功能符合設(shè)計要求。
【圖文】：

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

由于 BMS 具備的功能較多，所以在微處理器選擇上應(yīng)該選擇功能強大且運行速較快的芯片，同時還應(yīng)該考慮其功耗問題，避免浪費電能。最后經(jīng)過反復研究篩選后選擇了 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 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)工作適合在汽車運行時的惡劣環(huán)境下工作。此外，該微處理器還具有 USART、I2C 等通接口，能夠滿足微處理器與其他芯片的通信需要。
【學位授予單位】：湖北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM912

【參考文獻】

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本文編號：2634403