基于BQ76PL455A-Q1的一体式电池管理系统的设计与实现

发布时间：2024-02-18 04:50

　　人类社会在步入21世纪以后,经济和科技发展迅速给人类带来良好是生活条件,同时也带来了环境污染和资源的加速消耗,使人类面临着非常严重的社会问题,汽车行业的发展是造成这一问题的主要因素之一。由于纯电动车辆具有低噪声、低污染以及能源利用率高等优点,纯电动车辆成为人类为解决环境污染和资源短缺问题的办法之一。电池管理系统(Battery Management System,BMS)作为电动车辆的核心部件成为了科研的重点,所以,本文针对纯电动叉车电池管理系统进行研究,主要对BMS的硬件电路系统和软件系统进行研究和设计。本文的主要研究工作如下:1、根据电动叉车的功能需求,提出并制定了BMS硬件电路的一体式设计方案。BMS硬件系统将传统式的主从模式集成到一块电路板上,省去从控板的主控芯片,将电池监控模块直接与主控板的主芯片通信。在一体式电路板设计时采用模块化设计,并在电路设计的电路板布局和走线进行抗干扰性设计。一体式硬件电路不仅降低了成本,还优化了空间,提高了信号传输的可靠性。2、依照电动叉车的实际情况,电池采集芯片采用TI(德州仪器)公司的BQ76PL455A-Q1,并结合电动叉车远程监控要求在BM...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 电池管理系统的概述
    1.3 电池管理系统的发展现状
        1.3.1 国外电池管理系统发展现状
        1.3.2 国内电池管理系统发展现状
    1.4 本文主要研究的内容
第2章 一体式BMS整体方案的设计
    2.1 一体式BMS功能概述
    2.2 一体式BMS设计原则
        2.2.1 设计的基本原则
        2.2.2 元器件选型的基本原则
        2.2.3 电池管理系统设计的相关技术标准
    2.3 一体式BMS总体方案的设计
        2.3.1 硬件系统的结构框图
        2.3.2 软硬件开发平台的选择
    2.4 本章小结
第3章 一体式BMS硬件的设计
    3.1 电池监测芯片的硬件设计
        3.1.1 电池监控芯片的通信方式
        3.1.2 电池组电压采集电路设计
        3.1.3 电池组均衡电路设计
        3.1.4 电池组温度检测电路设计
    3.2 BMS直流供电电路设计
        3.2.1 MCU电源及其扩展电源的电路设计
        3.2.2 远程监控模块电源电路设计
    3.3 MCU及其外围电路设计
    3.4 各功能模块的电路设计
        3.4.1 CAN通信模块电路设计
        3.4.2 电流采集模块电路设计
        3.4.3 数据存储模块电路设计
        3.4.4 总压检测模块电路设计
        3.4.5 绝缘检测模块电路设计
        3.4.6 远程监控模块电路设计
    3.5 硬件抗干扰性设计
    3.6 本章小结
第4章 一体式BMS软件的设计
    4.1 BMS主程序设计
    4.2 电池参数采集任务设计
    4.3 总压采集任务设计
    4.4 电流采集任务设计
    4.5 CAN通信任务设计
    4.6 充电控制任务设计
    4.7 电池状态估算任务设计
    4.8 本章小结
第5章 电池状态的估算
    5.1 锂电池主要技术参数
    5.2 锂电池建模及参数辨识方法
        5.2.1 电池等效电路模型
        5.2.2 在线参数辨识方法
    5.3 扩展Kalman滤波原理
        5.3.1 扩展Kalman滤波器介绍
        5.3.2 基于Thevenin模型的Kalman滤波器设计
    5.4 实验台架搭建及结果分析
        5.4.1 实验台架搭建
        5.4.2 电池参数辨识及SOC仿真验证
    5.5 本章小结
第6章 硬件平台搭建与实验结果分析
    6.1 实验目的
    6.2 实验平台的搭建
    6.3 实验结果及分析
        6.3.1电压采集精度实验
        6.3.2温度采集精度实验
        6.3.3绝缘性测试实验
        6.3.4总压测试实验
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3901926