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基于物联网的锂动力电池智能综合管理系统

作　者: 王子昱
导　师: 李云飞
学　校: 苏州大学
专　业: 软件工程
关键词: 锂电池管理 RFID技术 ZigBee
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 141次
引　用: 1次
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内容摘要

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于其寿命长、高能量密度、轻便、绿色环保等优点,近十多年来,锂电池已经广泛应用于移动电话、笔记本、数码相机等等一系列小型移动式电子产品。而最近两年来,已经广泛在电动自行车、电动工具和动力玩具领域上得到快速应用,并逐步应用于混合动力车和电动车辆领域。一方面,当前的锂动力电池市场面临困境,突出表现在“电池回收”、“电池维修”、“电池防盗”这三个环节。另一方面,锂电池自身的安全问题也限制了其发展。但现在已有的监控方法都局限在锂电池组节点的就地保护层面上进行,信息一般不能传输到监控平台上汇聚和融合,以进行更精确的故障诊断和做出及时故障处理的决策。针对这些问题,本文设计了基于物联网RFID技术、采用ZigBee协议的新一代电池综合管理系统RFID-LiBMS(RFID based Lithium Battery Management System),在实时测量锂电池组的电流、电压、温度进行柔性保护的同时,将发生故障的产品信息、用户信息、位置信息以及故障信息传输给远程的监管平台,通过监管平台对故障电池进行更精确的故障诊断,确定故障的类型、性质和部位,使故障得到及时的处理,防止故障的蔓延和扩大。该系统是与昆山好孩子集团旗下捷奥比电动车有限公司共同合作研发,产品已在捷奥比公司使用,效果达到用户需要。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 研究的背景和意义  8-10
  1.2 本项目研究领域国内外科技发展概况  10-12
    1.2.1 IC 控制  10-12
    1.2.2 MCU 控制  12
  1.3 主要工作  12-14
  1.4 论文结构  14-16
第二章相关技术基础概述  16-25
  2.1 锂电池相关知识  16-19
    2.1.1 锂电池简介  16
    2.1.2 锂电池主要性能指标  16-17
    2.1.3 锂电池的正确使用  17-18
    2.1.4 锂电池保护与管理  18-19
  2.2 ZigBee 技术相关介绍  19-24
    2.2.1 ZigBee 技术的特点  19-20
    2.2.2 ZigBee 协议栈——Z-Stack  20-22
    2.2.3 ZigBee 网络拓扑结构  22-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章系统硬件平台的设计  25-36
  3.1 锂电池RFID 保护板设计  25-32
    3.1.1 锂电池保护模块硬件设计  26-28
    3.1.2 主控模块硬件设计  28-32
  3.2 锂电池组电压电流采样电路  32-33
  3.3 阅读器设计  33-34
  3.4 本章小结  34-36
第四章系统软件的设计与实现  36-49
  4.1 IIC 通信协议实现  36-39
  4.2 锂电池保护模块参数配置  39-43
  4.3 EEPROM 中数据存放格式  43-44
  4.4 ZigBee 网络通信的实现  44-47
  4.5 阅读器与RFID 保护板通信帧格式  47-48
  4.6 本章小结  48-49
第五章系统实现  49-53
  5.1 总体规划  49-50
  5.2 登录功能  50-51
  5.3 系统管理  51
  5.4 状态查询  51-52
  5.5 故障处理  52-53
第六章应用结果  53-56
  6.1 测试结果  53-55
  6.2 实际应用结果  55-56
第七章总结和展望  56-57
  7.1 总结  56
  7.2 展望  56-57
参考文献  57-60
附录A 系统芯片实物图  60-61
致谢  61-62

基于物联网的锂动力电池智能综合管理系统

内容摘要

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