基于ARM系统的电动汽车电池监控系统研究

发布时间：2020-07-09 05:58

【摘要】：在当前世界汽车工业面临能源危机和环境污染等问题的挑战下,电动汽车以其零排放、低噪声等优点,获得了高速发展。但当前电动汽车普遍存在的续航里程短、电池寿命低、维护成本高等问题,仍制约着电动汽车产业发展。因此,对电池管理系统(BMS)的研究是推动电动汽车发展的关键。电池管理系统直接管理和监控动力电池运行的全过程,其基本功能包括实时采集电池的电压、电流和温度,并根据采集到的数据,估算电池组的剩余电量。一旦电池发生故障,能够及时报警并处理,并将电池基本信息、剩余电量和故障信息通过数据通信模块传输到整车仪表控制系统。课题首先概述了电动汽车所用动力电池的性能和参数,通过比较电动汽车常用的几种锂离子动力电池,选用了在各个性能方面都相对比较优越的磷酸铁锂动力电池作为本课题的研究对象。详细分析了影响磷酸铁锂动力电池SOC(电池剩余容量)的因素,通过结合扩展卡尔曼滤波算法、安时法和开路电压法,提出了一种基于Sage-Husa自适应算法对过程噪声和测量噪声进行预测和修正的复合SOC预测法。本文设计了基于PIC单片机的分布式采集节点,采用CAN总线通信,能够精确的采集电压、电流、温度等参数。中心管理单元基于嵌入式Linux系统,使用QT设计了人机交互界面,具有良好的扩展性。最后,将本文设计的电池监控系统进行调试,试验结果表明,本系统可以实现电池电压、电流和温度等模拟量的检测、剩余电量的估算、状态信息的显示以及故障报警等BMS相关功能。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TP277

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