磷酸铁锂动力电池管理系统的设计
摘要：电池管理系统（Battery Management System，BMS）是用来对蓄电池进行安全监控及有效管理，提高蓄电池使用效率的装置。动力电池管理系统已经成为电动汽车不可缺少的核心部件之一。本课题是对电池组剩余电量（SOC）精度的估算进行研究，建立起基于扩展Kalman滤波器的剩余量估算，给出磷酸铁锂电池模型的状态方程，对所得的状态方程进行仿真实验。根据建立的模型对电池管理系统中电压采集、电流监控和基于CAN总线通信的研究，目的在于提高电池管理系统的剩余电量评估精度、提高电压采集的精度以及驾驶员与整车之间通讯实时效率的准确性。并通过仿真来验证所建立模型的可靠性及可行性。
关键词：磷酸铁锂电池;电池管理系统;SOC;CAN总线
Design of lithium iron phosphate battery management system
Abstract: the battery management system (Battery Management System, BMS) is used to carry out safety monitoring and effective management of battery, improve the efficiency of the use of battery device. The battery management system has become one of the core components of the electric car indispensable. This topic is for the remaining battery power group (SOC) to estimate the precision of estimation, establish the residual amount of extended Kalman filter based on state equation, the lithium iron phosphate battery model , the state equation of the simulation experiment. According to the established model of battery management system, current and voltage acquisition monitoring based on CAN bus communication, aims to improve the residual capacity of the battery management system ,improve the evaluation precision voltage acquisition accuracy and real-time communication between the drivers and vehicle efficiency accuracy. And through the simulation to verify the reliability and feasibility of the model.
Keywords: lithium iron phosphate battery; battery management system; SOC; CAN bus
目录
第一章绪论 2
1.1选题的意义 2
1.2电池管理系统研究现状 2
第二章 电池管理系统工艺要求及控制方案 3
2.1当前电动汽车对电池管理系统的要求 3
2.2电池管理系统设计方案 4
第三章 磷酸铁锂动力电池的模型和SOC的评估 6
3.1磷酸铁锂电池模型的建立 6
3.1.1电池模型的选择 7
3.1.2磷酸铁锂电池新型模型的建立 8
3.1.3基于Matlab/Simulink的模型实现 9
3.1.4工况仿真 10
3.2磷酸铁锂电池SOC的评估 11
3.3基于EKF算法和电池模型的SOC估算 12
3.3.1 EKF算法简介 12
3.3.2电池模型的状态空间方程 12
3.3.3仿真实验的设计 14
第四章磷酸铁锂动力电池管理系统的硬件设计 16
4.1电池管理系统的整体设计、实现流程 16
4.2主控芯片的选取及电路设计 17
4.3 单体电压采集芯片的选取及电路设计 18
4.3.1单体电压采集芯片的选取 18
4.3.2单体电压采集电路的设计 19
4.4电流采集方式的选取 19
4.5信息采取电路的硬件设计 20
4.6动力电池的均衡控制电路设计 22
4.7 通讯隔离设计 23
第五章磷酸铁锂动力电池管理系统的软件设计 23
5.1 CAN总线通讯 23
5.2 CMU执行程序流程图 24
5.3 BMU程序流程图 25
第6章 接线及调试 26
6.1接线方式 26
6.2拨码开关 28
6.3系统调试 29
第7章 总结与展望 32
参考文献 33
附录 34
参考文献
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http://www.bysj360.com/ http://www.bysj360.com/html/3215.html http://www.bysj360.com/html/4215.html
