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电动汽车电池实时监测系统的设计与实现
| 论文题名： | 电动汽车电池实时监测系统的设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;电池管理;电压均衡;荷电状态;实时监测系统 |
| 摘要： | 本文针对纯电动汽车动力源泉---锂电池的管理开展研究工作，全面介绍了锂电池管理系统的设计过程，对设计过程的重点、难点着重进行分析。 对电池管理系统（BMS）国内外研究工作进行了概括，总结出目前电池管理系统的研究主要存在的难点。对锂电池的工作特性进行了分析，介绍了电池管理系统的总体设计思路，对涉及到的功能进行分析。 设计了电压和电流采集电路，采集电路的输出作为单片机的输入，单片机把模拟的电压信号和电流信号转换为数字信号，根据一定的判断条件来输出信号控制外部电路，从而使各单体电池电压达到一致，此即电压均衡，从而延长电池的寿命，改善电池的性能。 设计了电池环境温度检测和控制电路，通过温度传感器采集电池环境温度数据，单片机根据采集到的温度数据实现对温度的控制，从而使电池环境温度达到理想的数值，提高电池的性能。 为了使司机及时了解电池剩余电量，需要对剩余电量进行估算，此即荷电状态估算（SOC），因此需要设计电池剩余电量估算电路和估算算法，本文采用MATLAB/SIMULINK对 SOC算法进行仿真设计，并根据仿真的结果在单片机上对算法进行实现。 本文重点分析了CAN模块，本文设计的电池管理系统包括两个CAN总线，分别为内部CAN总线和车身CAN总线。内部CAN总线主要是为了各本地控制单元将检测到的电压、电流和温度数据通过内部CAN总线上传给BMS主控模块。车身CAN总线主要负责BMS主控制器与车身其他节点的数据交换，并且由于车身 CAN总线为整车控制器所共享，CAN模块性能的优劣关系到整车性能，不良的CAN节点会影响整车节点的正常工作，因此有必要对CAN通讯模块进行更详细的分析和设计验证。 最后将锂电池组和与设计好的BMS系统连接起来进行系统调试、试验认证。试验结果表明本文设计的BMS系统可以对电压、电流和温度进行正确的检测，并根据检测数据对电池各单体电池电压均衡，根据采集到的温度数据控制电池环境温度达到理想的数据，SOC测试结果达到预期，CAN网络功能和性能测试表明CAN模块符合设计要求。 |
| 作者： | 叶光银 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 匡平;林爱平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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