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基于NEC单片机的智能电池管理系统研究与设计
| 论文题名： | 基于NEC单片机的智能电池管理系统研究与设计 |
| 关键词： | 智能电池管理系统;单片机;SOC估算法;软硬件设计;风扇控制 |
| 摘要： | 化石能源的大量消耗使人类面临严重的环境污染问题和能源枯竭压力。近年来，国家开始大力支持和鼓励电动汽车产业的研究和发展。制约电动汽车发展的关键在于电池，电动汽车的正常运行所用的电池组由大量单体电池串联而成。由于单体电池之间存在性能和工作环境差异，工作时个别电池会出现过充、过放，甚至提前坏掉等问题，影响整个电池组的性能，减少其它单体电池的循环寿命，甚至会引发电动汽车的安全隐患。电池管理系统（BMS—Battery Management System）可以实时监测电池组当前运行状态的电压、温度和电流等电池组重要参数，利用检测到的数据进行SOC（State Of Charge）估算，判断电池组是否存在过流、过放、过充和温度异常等状况并判断是否达到电压均衡的条件。本文针对所用电池的性能以及该系统所提出的要求对BMS进行了研究设计，并重点介绍了本系统的硬件设计和软件设计两部分。这些对电池管理系统的研究具有十分重要的意义。 本文首先从管理对象（车用动力电池）入手，对比现有各种电池的性能，最终选取镍氢动力电池作为研究对象。通过充放电试验及查阅生产厂商资料得到了电池的一些特性曲线和主要参数，为电池管理系统的研制奠定了基础。 其次介绍了当前电池管理系统中几种常用的SOC估算法，综合比较各方法的优缺点及现有条件，最终选取了更易实现的安时计量法与开路电压法相结合的方法。 重点研究了电池管理系统的硬件设计和软件设计。硬件设计中，根据电路板工作原理进行了模块化划分，分别从主芯片最小管理系统电路、电压获取电路、电流获取电路、温度获取电路和风扇控制、信息传递等电路进行研究；软件设计上同样进行了模块化划分，在PM plus集成开发环境平台上使用C语言进行编写和调试程序，使用软件QB-Programmer并通过烧写工具MINICUBE2将程序代码写入主芯片uPD78F0513中，并列出几个模块的程序编写流程图。 最后通过一系列实验验证了该电池管理系统的有效性，根据实验数据和该系统的缺点做出了论文研究的结论和展望。 |
| 作者： | 周彬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 任传波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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