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电动汽车铅酸电池管理系统的设计与实现
| 论文题名： | 电动汽车铅酸电池管理系统的设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;铅酸电池;管理系统;变压器;图形界面 |
| 摘要： | 随着人民的生活水平的提高，对汽车的需求量也急剧上升，然而汽车工业的高速发展受到了石油资源的制约。为缓解汽车工业对石油资源的依赖程度，减少汽车尾气对环境的污染，我国确定了大力发展纯电动车的基本政策。 作为电动汽车核心技术之一的电池管理系统一直是国内外研究的热点。本文针对柳州延龙方舟车辆有限公司生产的电动观光车，论述了与之配套的铅酸电池管理系统的设计与实现方法。 在以往分布式结构的电池管理系统中，测量模块多数采用CAN总线的方式与主控模块进行通信，此方法布线复杂。针对此问题，设计采用基于NRF24L01无线模块的2.4G无线通信方式的结构，简化了布线，节约了成本，且易于实现。在电池SOC估算方面，采用安时法与开路电压法相结合的方法进行估算，电流及温度为作影响因子对SOC进行修正。针对用户比较关心电池组的高压电安全问题，设计了实时检测绝缘电阻的装置，在电池组绝缘性能出现问题及时进行处理，确保了汽车使用时的人身安全。 针对主控模块需要多路隔离电压的供电需求，设计了基于UC3843单端反激式多路输出开关电源，对开关电源的控制电路及变压器参数的计算做了详细设计；主控模块采用STM32F107VCT6芯片为核心，并对其外围电路、电流测量电路、绝缘检测电路、NRF24L01接口电路，CAN通信接口电路等进行了设计；测量模块采用ATmega48为核心，采用DS18B20数字温度传感器测量电池温度，整个模块功耗低，直接由单体电池供电，安装非常方便。 主控模块采用μC/OS II实时操作系统为软件开发平台，采用多任务的方法设计应用程序，提高了系统的实时性，方便了系统的扩展与维护。在与综合仪表CAN通信任务中，参考SAE J1939协议对CAN通信协议进行了详细设计；在TFT液晶显示任务程序设计中，采用μC/GUI图形界面设计软件进行设计。 对系统硬件和软件的功能进行了实验测试，测试结果表明系统实现了设定的功能。在论文最后对系统存在的问题的进行了分析，并提出了相应的应对措施。 |
| 作者： | 廖珽 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 周萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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