基于飞思卡尔Kinetis的矿用磷酸铁锂电池管理系统设计

发布时间：2019-08-04 09:47

【摘要】：磷酸铁锂电池作为一种新型的锂离子蓄电池,具有高容量、高输出电压、良好的充放电特性、耐大电流冲击、电化学性能稳定、工作温度范围宽、无毒、对环境无污染等优点,传统的铅酸、镍氢等蓄电池是无法相比的,但在实际应用中也存在着一些问题,例如电池一致性、电池怕过充等问题,因此在实际使用中需要配合电池管理系统对其进行管理和保护。本论文针对煤矿避难硐室中的应急供电领域用磷酸铁锂电池电源管理系统进行研发设计,研发一款24V30A的磷酸铁锂电池管理系统,整个电池管理系统使用灵活,即可单独使用又可组网使用。本系统采用ARM+MAX17830架构的设计方案,整个系统采用模块化的设计理念,采用基于ARM内核的工业级微处理器MK60作为主处理器进行数据处理,使用MAX17830进行电池组信息的收集,使用嵌入式专用操作系统uCOS进行任务管理。其主要的研究内容如下:(1)磷酸铁锂电池性能研究。分析磷酸铁锂电池的工作原理,测试电池的充、放电循环特性以及温度等特性,为磷酸铁锂电池系统的研发提供理论依据和控制参数参考。(2)完成了ARM+MAX17830架构的24V30A磷酸铁锂电池管理系统硬件设计。围绕着ARM+MAX17830架构的电池管理系统进行电路设计,解决低压大电流下的短路保护问题、多级并联组网问题、充放电控制及多路温度采集等技术问题。(3)完成电池管理系统的软件设计。系统采用uCOS嵌入式实时操作系统作为任务管理的内核,按照功能的不同,其软件划分成多个任务模块,按照模块化的编程思想进行程序编写,完成电池管理系统的软件设计。
【图文】：

中国石油大学（华东）硕士学位论文具有体积小的特点，尤其适用于相机、闪光灯、播放器、无线鼠标、键盘等便携设备中。二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色可世界各国竞相发展的高科技产品[2]，，因其使用 K长寿命等特点。但在其充放电中存在消耗电解液维护，并且也存在着记忆效应，在进行充电时，进行充电。

图 2-4 铅酸电池Fig 2-4 BP-acid battery成正、负两个极板，充电过程是依赖于在电极上的硫酸和学反应所实现的。正极板活性物质是深褐色二氧化铅，负的青灰色纯铅（以 Pb 计）。的体积本身十分狭小，所以如何在有限的体积内容纳更多家研究的共同的课题。为了使正、负极板尽量靠近同时又板应具有多孔性，以便电解液渗透。由于浸泡在酸性环境池外壳应当具有良好的耐酸性和耐冲击性。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM912

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;磷酸铁锂电池在当今电池大战中独领风骚[J];汽车零部件;2011年04期

2 衣斌;李新鹏;马强;高磊;;磷酸铁锂电池在通信行业的应用研究[J];通信电源技术;2012年04期

3 徐小明;;磷酸铁锂电池在纯电动汽车推广中的应用[J];新材料产业;2012年09期

4 宋丹;杨肃博;刘姣姣;安贝贝;刘兰玉;;磷酸铁锂电池项目环境影响评价技术要点浅析[J];三峡环境与生态;2013年04期

5 马贵龙;孙延先;乔峰华;;磷酸铁锂电池的新发展[J];中国自行车;2008年11期

6 谢晓华;张建;李佳;刘浩涵;夏保佳;;磷酸铁锂电池低温性能的研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2009年S1期

7 孙庆;孙克宁;代云飞;周寿斌;;充电限制电压对磷酸铁锂电池的影响[J];中国自行车;2010年11期

8 石伟宏;武亚波;;磷酸铁锂电池在移动基站中的应用[J];电信技术;2010年12期

9 马猛;;海霸磷酸铁锂电池在移动基站的应用[J];通信世界;2010年45期

10 雷毅;;磷酸铁锂电池在通信行业节能减排中的应用[J];电信技术;2011年03期

相关会议论文 前10条

1 谢晓华;张建;李佳;刘浩涵;夏保佳;;磷酸铁锂电池低温性能的研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

2 康彩云;张乐;张方建;张瑜;;磷酸铁锂电池在移动通信系统中的应用研究[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年

3 李志华;唐志雄;;通信用磷酸铁锂电池的节能减排应用[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年

4 李淑芝;曾心茁;刘可迅;王峰;;绿色环保电池的心脏——磷酸铁锂电池专利世界申请状况及分析[A];全面实施国家知识产权战略，加快提升专利代理服务能力－2011年中华全国专利代理人协会年会暨第二届知识产权论坛论文集[C];2011年

5 李秋华;;磷酸铁锂电池包的热管理优化分析[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年

6 户龙辉;李欣然;尹丽;胡京;胡臻;吕超贤;;磷酸铁锂电池储能系统建模及其并网研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

7 倪昀炜;;简述磷酸铁锂电池在通信电源系统中的应用优势[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年

8 郭志俊;;动力磷酸铁锂电池组充电管理电路的设计研究[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年

9 吕明海;晏玮;;浅谈铁锂电池基站节能减排应用思路[A];2012年中国通信能源会议论文集[C];2012年

10 娄世菊;李晨;;新能源汽车用动力磷酸铁锂电池正极材料研究进展[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 立冬;动力新秀——磷酸铁锂电池[N];中国有色金属报;2008年

2 SSIPEX-Agilent汽车电子测试 联合实验室 唐立　王萍萍 中科院上海信息技术与微系统研究所 方娜;磷酸铁锂电池专利争夺激烈 国内企业应加快布局[N];中国电子报;2009年

3 ;邹城与香港洪桥公司磷酸铁锂电池项目签约[N];济宁日报;2010年

4 记者 祁安;实联在淮投资磷酸铁锂电池项目[N];淮安日报;2012年

5 ;陈卫:我们自己齐心合力就能把混合动力做好。[N];机电商报;2009年

6 记者刘其丕;天津力神磷酸铁锂电池首次实现批量出口[N];中国有色金属报;2010年

7 美国专利律师 蔡茫茫　本报驻美国记者 毛黎 供稿;磷酸铁锂电池及其专利之争[N];科技日报;2010年

8 丛林;我磷酸铁锂电池打破国外壁垒[N];中国化工报;2011年

9 本报记者 贾晓涛;通信用磷酸铁锂电池：等待电动汽车[N];通信产业报;2011年

10 CNE记者 赵坤;磷酸铁锂电池将逐步进入通信行业[N];中国电力报;2011年

相关博士学位论文 前2条

1 李哲;纯电动汽车磷酸铁锂电池性能研究[D];清华大学;2011年

2 朱政;磷酸铁锂电池荷电状态估计方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 邓宫泰;磷酸铁锂电池组SOC估计算法研究[D];西南交通大学;2015年

2 欧阳家俊;动力磷酸铁锂电池均衡系统设计与研究[D];西南交通大学;2015年

3 王翔;新能源磷酸铁锂电池在航标系统中的应用研究[D];集美大学;2015年

4 范永清;磷酸铁锂电池组均衡策略及其管理系统故障诊断的研究[D];上海应用技术学院;2015年

5 陈根;光储式电动汽车充电站的设计与仿真研究[D];上海电力学院;2015年

6 蒋玮栋;磷酸铁锂电池组动态均衡技术的研究[D];华北电力大学;2015年

7 周武生;电动汽车磷酸铁锂电池建模及荷电状态估计研究[D];南昌航空大学;2015年

8 徐秋雨;基于无迹卡尔曼滤波的磷酸铁锂电池SOC估计算法[D];清华大学;2014年

9 宁倩慧;基于改进Thevenin模型的磷酸铁锂电池SOC预测方法研究[D];中北大学;2016年

10 王乃鑫;风光储系统磷酸铁锂电池SOC预估方法的研究[D];北方工业大学;2016年

本文编号：2522856