基于物联网技术的电动自行车锂电池管理单元研究与设计

发布时间：2023-06-03 03:36

　　电动自行车比电动汽车更早、更大规模地投入到市场,凭借其绿色环保、方便快捷以及价格合适等特点,电动自行车早已被广大消费者所认可。伴随着电动自行车产业规模的极速扩大以及使用的普及,电动自行车对中国经济发展以及“绿色中国”的促进作用得到了越来越广泛的关注。随着共享经济的兴起与发展,共享电动自行车与共享动力电池也逐步的获得了消费者的青睐,而这背后的共享电动自行车企业和动力电池租赁企业也对被租赁出去的设备有着现实而紧迫的监管需求。如何满足以共享动力电池企业为代表的电池租赁行业对动力电池使用状态和所处位置的实时监控需求,成为了这些企业迫切需要解决的问题。针对实现动力锂电池远程监控管理这一问题,本文在传统动力电池保护板的基础上结合了物联网相关技术进行了针对性研究与设计,主要研究内容如下:1.分析一些典型均衡电路拓扑,并对比各种方案的特点及适用对象,同时结合设计需求,设计一种串联式开关电阻型均衡控制单元,并运用Saber软件对均衡控制单元进行硬件电路仿真,以验证电路的有效性。仿真结果显示流过均衡电阻的电流为120m A左右,符合设计目标;再以均衡控制单元为基础构建分组模块式被动均衡拓扑,实现电池单体或...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电动自行车动力锂电池管理技术研究现状
        1.2.1 电池信息采集技术研究现状
        1.2.2 电池电量均衡技术研究现状
        1.2.3 面向动力电池的数据监控技术研究现状
        1.2.4 现状分析
    1.3 本文主要研究内容和组织结构
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 本文组织结构
第2章 电动自行车锂电池管理单元系统设计与关键技术研究
    2.1 BMU需求分析与系统设计
        2.1.1 远程电池监控管理方案
        2.1.2 需求分析与系统设计
    2.2 电池管理单元关键技术研究
        2.2.1 均衡拓扑研究与设计
        2.2.2 基于动态阈值的端电压均衡算法研究
        2.2.3 基于Matlab/Simulink环境的均衡策略仿真
        2.2.4 运用移动网络实现远程数据传输
    2.3 本章小结
第3章 锂电池管理单元硬件设计
    3.1 电池管理单元总体硬件框架设计
    3.2 电池管理单元硬件设计
        3.2.1 DC-DC电源转换电路设计
        3.2.2 主控芯片及其外围电路设计
        3.2.3 电压测量与电量均衡电路
        3.2.4 电流测量电路
        3.2.5 温度测量电路
        3.2.6 充放电控制电路
        3.2.7 物联网通信模块及其外围电路
    3.3 本章小结
第4章 锂电池管理单元软件设计
    4.1 软件架构设计
        4.1.1 软件架构
        4.1.2 任务模块划分
    4.2 软件功能模块设计
        4.2.1 初始化任务
        4.2.2 安全管理控制任务
        4.2.3 移动网络通信任务
        4.2.4 串口通信任务
        4.2.5 电池信息采集任务
        4.2.6 定位任务
        4.2.7 电量均衡与按键任务
    4.3 本章小结
第5章 锂电池管理单元测试
    5.1 基础硬件电路测试
    5.2 电池信息采集测试
        5.2.1 HIL环境下电池信息采集
        5.2.2 电池温度采集测试
    5.3 BMU数据传输与定位测试
        5.3.1 BMU数据传输与定位功能测试
        5.3.2 BMU数据传输性能测试
        5.3.3 BMU设备定位性能测试
    5.4 电池管理单元电量均衡测试
        5.4.1 充电均衡测试
        5.4.2 放电均衡测试
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3828588