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电动汽车动力电池组管理系统研究

作　者: 刘新蕊
导　师: 邱晓明
学　校: 大连理工大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 电动汽车动力电池集中/分布式管理系统荷电状态
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

能源危机与环境污染的日益严重已经使人们认识到必须使用新的能源来提供生产与生活所需的动力。对此各国政府正在加紧开发使用新能源的汽车,电动汽车以其无污染的优点成为目前新能源汽车中最重要的一种。多年来电动汽车的发展一直受动力电池的制约,而新型磷酸铁锂动力电池的出现消除了这一障碍。动力电池组管理系统对电动汽车来说也至关重要,我国在这方面还与发达国家有很大差距。本文针对当前的情况,对电动汽车及其动力电池组管理系统进行研究,主要内容如下：(1)对现有的各种动力电池进行了较详细地分析比较,并对本论文所涉及的磷酸铁锂电池进行了详细地分析；(2)针对磷酸铁锂动力电池的充放电特性,分析了现有动力电池荷电状态估算方法；(3)为了提高电动汽车对动力电池组能量的利用效率,改善电池组供电的稳定性及对其充电的完全性,设计出一套集中／分布式动力电池组管理系统,并对其软硬件进行详细设计；(4)采用485总线技术以实现系统通信在强电场环境下的抗干扰及系统保护,并利用软件滤波及陷阱技术来提高系统运行的稳定性。本文所描述的系统硬件电路可靠,抗干扰能力强且具有检测模块体积小,几乎不占用额外空间和可长时间正常运行的特点。数据测量精度可达到1%,稳定性及精确度均符合汽车应用要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题背景及选题意义  8-10
  1.2 电动汽车发展现状  10-14
    1.2.1 美国电动汽车发展现状  10-11
    1.2.2 欧洲电动汽车发展现状  11-13
    1.2.3 日本电动汽车发展现状  13
    1.2.4 我国电动汽车发展现状  13-14
  1.3 动力电池组管理系统  14-15
  1.4 课题研究意义及内容  15-17
2 动力电池组管理系统总体设计  17-37
  2.1 动力电池选择  17-24
    2.1.1 动力电池主要性能指标  17-20
    2.1.2 几种常用动力电池性能比较  20-21
    2.1.3 磷酸铁锂动力电池  21-24
  2.2 系统整体设计方案的选择  24-37
    2.2.1 管理方案选择  24
    2.2.2 充电方式选择  24-30
    2.2.3 SOC预测方法选择  30-35
    2.2.4 状态检测  35-37
3 系统硬件设计  37-57
  3.1 总体方案设计  37-38
  3.2 STC12C5616AD芯片  38-40
  3.3 最小系统  40-43
    3.3.1 电源电路  40-41
    3.3.2 复位电路  41
    3.3.3 晶体振荡器接口电路  41-42
    3.3.4 程序写入口  42
    3.3.5 备用接口  42-43
  3.4 测量模块  43-50
    3.4.1 电压测量模块  43-45
    3.4.2 电流测量模块  45-47
    3.4.3 温度测量模块  47-50
  3.5 485 通讯接口电路  50-53
  3.6 处理显示模块  53-54
  3.7 安全设计  54-55
  3.8 抗干扰设计  55-57
4 系统软件设计  57-68
  4.1 系统软件设计概述  57
  4.2 软件开发及调试环境  57-59
    4.2.1 Keil uVision V3.0  57-58
    4.2.2 STC ISP V4.0  58-59
    4.2.3 ComMax串口调试软件  59
  4.3 下位机系统软件设计  59-63
    4.3.1 整体流程设计  59-60
    4.3.2 各部分子程序  60-63
  4.4 上位机系统软件设计  63-66
    4.4.1 整体流程设计  63-64
    4.4.2 各部分子程序  64-66
  4.5 软件抗干扰设计  66-68
结论  68-69
参考文献  69-71
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  71-72
致谢  72-74

电动汽车动力电池组管理系统研究

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