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电池管理系统及其数据管理单元的设计
| 论文题名： | 电池管理系统及其数据管理单元的设计 |
| 关键词： | 电动自行车;锂离子电池;电池管理系统;电路设计 |
| 摘要： | 在当今工业社会迅速发展时代，能源紧缺和环境污染问题越来越成为现代发展中首要解决的突出问题。为此，人类将目光投向了一种可代替石油等污染型资源的另一种新的绿色环保的可再生资源—电能。以电能作为动力的新能源电动产业越来越受到大家的关注。其中，锂离子电池以其小体积、大容量、长寿命、无污染、无放电记忆等优点成为手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车以及新能源混合动力汽车的动力来源。在电动自行车行业内，锂电池电动自行车以其轻便、环保、续航能力强等优点更是有取代铅酸电池的趋势，是未来电动自行车的发展方向。但是，由于串联锂离子电池组的安全性、不一致性导致的电池组安全问题、使用寿命问题也限制了锂离子电池广泛使用。因此在使用串联锂离子电池组的时候，非常有必要给串联锂离子电池组做一套“电池管家”，即电池管理系统。 电池管理系统(Battery management system，BMS)的主要功能分两个部分，一方面该系统能采集电池信息，并将电池信息提供给锂电池使用者，让使用者及时了解电池的工作状态。另一方面，电池管理系统会根据采集到的电池信息对电池做安全管理，包括充放电管理和均衡管理。电池管理系统可以使锂离子电池组充分发挥自己的性能，同时确保了锂离子电池在充放电过程中的安全性。目前，电池管理系统由于其成本高的原因，其研究主要集中在新能源纯电动汽车、电动大巴、混合动力汽车等大型车上的锂电池。对于锂电池电动自行车电池管理系统的研究不多。 本次论文完成的是锂电池电动自行车的电池管理系统及其数据管理单元的设计。论文主要做了以下工作: 1.完成了基于控制器和外围电路的电池管理系统的设计与测试。采用PIC的单片机加以外围数据采集电路、充放电保护电路、均衡管理电路实现了系统的采集数据并且管理电池组的功能。绘制电路原理图和PCB版图，使用相关设备仪器对设计电路板进行测试。 2.完成了电池管理系统数据管理单元的设计与测试。使用单片机循环接收4组隔离的电池管理系统数据，通过隔离RS485将数据发送到更高一级上位机。系统中还使用光耦预留了单片机的4路隔离输入输出，便于控制与接收外界信号。绘制电路原理图和PCB版图，使用相关设备仪器对设计系统进行测试。 |
| 作者： | 任向武 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 张晗;龚岳平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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