便携后备式锂电池组的管理系统设计

发布时间：2022-01-13 10:56

　　由于环境污染、雾霾加剧等原因,国家对环境治理越发重视。锂电池作为当今一种绿色环保、高能量比、寿命长等综合性能优良的储能介质广泛应用于各个领域,在便携后备电源市场的占有体量也越来越大。由于市场需求的锂电池比能量越来越高、使用环境越来越苛刻,为了充分发挥锂电池成组的最优性能,保障锂电池组的安全性,提高锂电池组的环境适应性及循环寿命,就需要对锂电池组的工作状态及过程进行有效的监视和控制。所以,研究便携后备式锂电池组管理系统有很重要的现实意义。本文针对便携后备式锂电池组的管理进行研究和分析,通过列举便携后备电源的使用环境及功能要求,并根据锂电池的特性和性能参数,设计出适用于便携后备式锂电池组的管理系统。本文的主要工作有:（1）对锂电池的工作原理、特性、性能参数列举分析,借助某个实际便携后备式锂电池组电源项目的需求设计出系统的整体框架;（2）课题涉及的关键技术研究与设计,包含便携后备式锂电池组的均衡、SOC估算、防脉冲预充设计、锂电池组严重过放激活功能设计;（3）锂电池组管理系统的硬件设计,包含数据采集及均衡、充放电保护及加热控制、RS485通信、灯板设计、供电模块相关的硬件电路;（4）锂电池组... 

【文章来源】：西安工程大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 锂电池领域的背景及意义
        1.1.2 便携后备式锂电池组电源的应用前景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的主要工作和内容安排
2 电池管理系统设计
    2.1 锂电池的分类及性能参数
        2.1.1 锂电池的分类
        2.1.2 锂电池的性能参数
    2.2 便携后备用电源常用功能
    2.3 本课题关键技术研究
        2.3.1 锂电池组均衡管理技术
        2.3.2 锂电池组SOC估算技术
        2.3.3 管理系统的防脉冲设计研究
        2.3.4 严重过放电池组激活设计研究
    2.4 课题设计的管理系统架构及功能
    2.5 本章小结
3 电池管理系统硬件设计
    3.1 硬件设计总方案
    3.2 数据采集及均衡电路设计
        3.2.1 电压采集电路
        3.2.2 电流采集电路
        3.2.3 温度采集电路
        3.2.4 均衡电路设计
    3.3 充放电保护及加热控制电路设计
        3.3.1 充放电控制及保护
        3.3.2 加热及预充控制
        3.3.3 过放电池组激活控制
    3.4 通信功能模块设计
    3.5 灯板显示模块
    3.6 电源供电模块
    3.7 本章小结
4 电池管理系统软件设计
    4.1 软件设计总方案
    4.2 数据采集及均衡电路软件设计
        4.2.1 电压采集
        4.2.2 电流采集
        4.2.3 温度采集
        4.2.4 均衡控制
    4.3 充放电控制及保护程序
    4.4 加热控制流程图
    4.5 电池电量SOC估算
    4.6 通信模块
        4.6.1 通信协议
        4.6.2 通信处理流程
    4.7 本章小结
5 电池管理系统用户界面设计
    5.1 概述
    5.2 Visual C++和MFC
        5.2.1 用户界面编程环境
        5.2.2 程序函数库MFC
    5.3 用户界面功能组成
    5.4 用户界面设计
        5.4.1 参数设置模块
        5.4.2 主界面显示模块
    5.5 本章小结
6 系统性能测试与分析
    6.1 系统硬件各模块展示及调试
    6.2 关键性能测试结果及分析
        6.2.1 电压精度测试
        6.2.2 电流精度测试
        6.2.3 温度精度测试
    6.3 系统功能测试
        6.3.1 电压保护功能测试
        6.3.2 温度保护功能测试
        6.3.3 电流保护功能测试
        6.3.4 容量保护功能测试
        6.3.5 均衡功能测试
        6.3.6 过放激活充电测试
        6.3.7 SOC估算测试
    6.4 本章小结
7 总结
参考文献
作者攻读学位期间发表学术论文清单
致谢



本文编号：3586287