基于STM32的工业锂电池前端集中监控管理系统

发布时间：2017-05-31 22:16

  本文关键词：基于STM32的工业锂电池前端集中监控管理系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：锂离子电池由于其优异的性能，在工业上被广泛用作备用电源。但是，锂离子电池在过充电、过放电、过热和挤压等条件下，会缩减使用寿命，甚至带来安全问题。解决问题的关键是提供一个稳定、可靠的电池管理系统来对锂离子电池的充放电过程进行控制，避免过充电、过放电等情况的发生，从而提高锂离子电池的使用寿命和使用安全性。 本文在充分调查和研究锂离子电池监控管理的关键技术后，首先提出了一套以STM32微控制器为核心的锂离子电池监控管理系统整体设计方案，并对其设计的合理性进行了简要的论证。然后，本文分别介绍了本系统的硬件设计方案和软件设计方案。 硬件设计方案方面，本文着重分析和说明了以STM32F107为核心的复位电路和下载电路的设计，USART到RS232和RS485的转换电路，，CAN控制器的扩展电路，以太网的PHY配置电路，数字输入电路和数字输出电路等电路设计的方案。除此之外，本文还对STM32F107的隔离保护方案进行了分析和说明。 软件设计方案方面，本文重点介绍了软件整体设计的模块化和层次化的设计原则并分析了每一层和每一个模块的设计方法。另外，本文还着重分析了基于字节流的有限状态机模型的协议解析技术和基于STM32F107窗口看门狗的软件看门狗技术的实现关键。 本文所设计的系统稳定可靠，在实际应用中得到了充分的验证，本文最后给出了其设计成果，并对其进行了展望。
【关键词】：工业锂电池 电池管理系统 STM32 系统设计
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究和发展现状9-10
• 1.2.1 国外研究和发展现状9
• 1.2.2 国内研究和发展现状9-10
• 1.3 课题来源及本文主要内容10-11
• 2 系统整体设计11-18
• 2.1 系统应用分析11-13
• 2.1.1 系统监控管理对象分析11-12
• 2.1.2 系统监控管理方式分析12-13
• 2.2 系统功能和接口分析13-15
• 2.2.1 系统功能分析13-14
• 2.2.2 系统接口分析14-15
• 2.3 系统整体设计方案15-17
• 2.3.1 需求总结15
• 2.3.2 硬件整体方案15-16
• 2.3.3 软件整体方案16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 3 系统硬件设计18-28
• 3.1 硬件整体设计18
• 3.2 核心处理模块设计18-19
• 3.3 通信模块设计19-23
• 3.3.1 RS232 通信电路设计19-21
• 3.3.2 RS485 通信电路设计21-22
• 3.3.3 CAN 总线通信电路设计22
• 3.3.4 以太网通信电路设计22-23
• 3.4 输入输出模块设计23-25
• 3.4.1 输出电路设计23-25
• 3.4.2 输入电路设计25
• 3.5 电源模块设计25-27
• 3.6 本章小结27-28
• 4 系统软件设计28-36
• 4.1 软件整体设计28
• 4.2 基础支持层设计28-31
• 4.2.1 硬件初始化设计29
• 4.2.2 硬件驱动程序设计29-31
• 4.3 基础应用层设计31-34
• 4.3.1 基于有限状态机模型的字节流解析31-33
• 4.3.2 消息格式化33-34
• 4.4 高级应用层设计34-35
• 4.5 本章小结35-36
• 5 总结和展望36-40
• 5.1 总结36-39
• 5.2 展望39-40
• 致谢40-41
• 参考文献41-42

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