基于STM32的電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約意識(shí)的增強(qiáng)，電動(dòng)汽車越來越普及。而動(dòng)力電池是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的一大瓶頸，有效的電池管理對(duì)提高電池的整體性能，延長電池的使用壽命具有重要作用。因此，電池管理系統(tǒng)的研究對(duì)于電動(dòng)汽車的發(fā)展有很高的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文從加強(qiáng)電池組的管理保護(hù)及減少電池組各單體電池參數(shù)之間差異的角度出發(fā)，研究和設(shè)計(jì)了一套基于STM32F103VET6的電池管理系統(tǒng)。本文首先對(duì)鋰電池的原理、特點(diǎn)及工作特性進(jìn)行了研究分析；采用安時(shí)積分

2、法和開路電壓法相結(jié)合的方法對(duì)電池荷電狀態(tài)SOC（State Of Charge,SOC）進(jìn)行估算，以實(shí)時(shí)的檢測電池組當(dāng)前的剩余電量。采用電阻耗能法進(jìn)行單體電池間的均衡管理，并在電阻耗能法的基礎(chǔ)上結(jié)合能量轉(zhuǎn)移思想對(duì)均衡方案進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步提高了單體電池間的一致性。其次，本文對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)的硬件電路部分設(shè)計(jì)了電壓檢測電路、電流檢測電路、溫度檢測電路，同時(shí)設(shè)計(jì)了供電電源電路、電壓均衡電路及保護(hù)電路；在系統(tǒng)

3、軟件設(shè)計(jì)方面，以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了主程序及充電控制、SOC估算、均衡管理及溫度管理等子程序，并且給出了其功能流程圖。
　　最后，運(yùn)用MATLAB/Simulink工具建立了鋰電池模型并對(duì)電池的充放電及采用的均衡方案進(jìn)行了仿真，對(duì)比均衡仿真的結(jié)果，驗(yàn)證了均衡效果；通過對(duì)18650鋰電池的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了電池管理系統(tǒng)的過充、過放、過流保護(hù)功能的迅速性及可靠性；通過對(duì)電池的電壓性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)分析，并對(duì)均衡前后的期望值和標(biāo)準(zhǔn)方差進(jìn)行分析