基于STM32F103RBT6的电动汽车电池管理系统研究

发布时间：2017-05-15 08:24

  本文关键词：基于STM32F103RBT6的电动汽车电池管理系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：迫于全球能源的减少以及环境污染的日益加剧，为实施可持续发展战略，电动汽车将逐步成为未来主要的交通运输工具，对于电动汽车(EV)的研究受到极大的重视。电池管理系统（BMS）是电动汽车研究中的一个重要的领域，BMS可以提升动力电池的使用效率，检测电池的工作状态，能够使动力电池处在很好的性能条件下，可以延长动力电池的循环使用次数，延长电动汽车的续航里程，在一定程度上，也可以对电动汽车的安全使用提供保障。因此对电池管理系统的研究有着重要的意义。 论文以磷酸铁锂电池(LIPB)为研究对象，，分析其工作原理。针对电池剩余电量(SOC)的估计，通过查阅大量的中外文献、资料，总结一系列的理论基础上，提出了改进型双支持向量回归（NSVR）估算方法，在MatLab平台下建立估算的仿真模型，并与传统的支持向量回归估算方法进行对比，证明了此种方法的可行性与优越性。在此基础上，对电动汽车电池管理系统的硬件和软件进行了设计，以ARM STM32F103RBT6为控制器，设计了电压采样电路，电流采样电路，温度检测电路，通信电路，和故障检测电路。软件编程的开发环境使用了KEIL，给出了软件编写总体的流程，以及相关每一个子模块的程序流程。 通过一些实验完成了电池管理系统的测试。结果表明：所设计的电池管理系统能够实现对电压、电流、温度信号的采集功能，并很好的完成了对于磷酸铁锂电池的SOC的估算。
【关键词】：电池管理系统 磷酸铁锂电池 荷电状态 STM32F103RBT6
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72;U463.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 电池管理系统的国内外发展现状10-11
• 1.2.1 电池管理系统的国外发展状况10
• 1.2.2 电池管理系统的国内发展现状10-11
• 1.3 电动汽车的电池管理系统的功能11
• 1.4 本文研究的内容11-13
• 第2章 电动汽车锂离子电池的 SOC 估算13-28
• 2.1 磷酸铁锂电池工作原理和特性分析13-14
• 2.1.1 磷酸铁锂电池的优点及特性14
• 2.2 电池的 SOC 定义及影响因素14-16
• 2.2.1 SOC 的定义14-15
• 2.2.2 影响 SOC 的因素15-16
• 2.3 现有的电池 SOC 的估算方法16-17
• 2.4 基于改进型双支持向量回归的 SOC 估算模型的建立17-27
• 2.4.1 支持向量回归的介绍17-19
• 2.4.2 双支持向量回归的介绍19-20
• 2.4.3 改进型双支持向量回归（NSVR）的介绍20-21
• 2.4.4 NSVR 的仿真模型的建立21-22
• 2.4.5 参数的选取22-23
• 2.4.6 磷酸铁锂电池的 NSVR 预测23-25
• 2.4.7 仿真对比及结论25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 电池管理系统的硬件电路实现28-38
• 3.1 主控制板的设计28-31
• 3.1.1 主控制版的整体设计28-29
• 3.1.2 电源电路设计29-30
• 3.1.3 电流采样电路设计30-31
• 3.2 电压、温度检测系统的设计31-37
• 3.2.1 电压采集电路31-33
• 3.2.2 单体电池温度检测33-35
• 3.2.3 均衡电路设计35-36
• 3.2.4 控制电路36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 电池管理系统软件设计38-46
• 4.1 软件总体设计方案38
• 4.2 软件的开发以及设计环境38-39
• 4.3 系统软件主程序设计39
• 4.4 系统软件子程序设计39-45
• 4.4.1 电流子程序设计39-40
• 4.4.2 基于 AD7280A 串口通讯介绍40-41
• 4.4.3 AD7280A 的初始化41-42
• 4.4.4 电压和温度采集子程序42-43
• 4.4.5 电压和温度采集子程序43
• 4.4.6 故障判断子程序43-44
• 4.4.7 CAN 通信子程序44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 电池管理系统实验46-55
• 5.1 实验设备46
• 5.2 充放电实验46-49
• 5.3 电池管理系统数据采集调试49-51
• 5.3.1 电压采集49-50
• 5.3.2 电流采集50
• 5.3.3 温度采集50-51
• 5.4 均衡实验51-53
• 5.5 电池管理系统整体实验53-54
• 5.6 本章总结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林成涛,王军平,陈全世;电动汽车SOC估计方法原理与应用[J];电池;2004年05期

  本文关键词：基于STM32F103RBT6的电动汽车电池管理系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367293