基于STM32的電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著人們對環(huán)境保護和能源節(jié)約意識的增強，電動汽車越來越普及。而動力電池是制約電動汽車發(fā)展的一大瓶頸，有效的電池管理對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)的研究對于電動汽車的發(fā)展有很高的應(yīng)用價值。
　　本文從加強電池組的管理保護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)計了一套基于STM32F103VET6的電池管理系統(tǒng)。本文首先對鋰電池的原理、特點及工作特性進行了研究分析；采用安時積分

2、法和開路電壓法相結(jié)合的方法對電池荷電狀態(tài)SOC（State Of Charge,SOC）進行估算，以實時的檢測電池組當(dāng)前的剩余電量。采用電阻耗能法進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)移思想對均衡方案進行了改進，進一步提高了單體電池間的一致性。其次，本文對電池管理系統(tǒng)進行了硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。在系統(tǒng)的硬件電路部分設(shè)計了電壓檢測電路、電流檢測電路、溫度檢測電路，同時設(shè)計了供電電源電路、電壓均衡電路及保護電路；在系統(tǒng)

3、軟件設(shè)計方面，以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計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，運用MATLAB/Simulink工具建立了鋰電池模型并對電池的充放電及采用的均衡方案進行了仿真，對比均衡仿真的結(jié)果，驗證了均衡效果；通過對18650鋰電池的應(yīng)用實驗，驗證了電池管理系統(tǒng)的過充、過放、過流保護功能的迅速性及可靠性；通過對電池的電壓性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)分析，并對均衡前后的期望值和標(biāo)準(zhǔn)方差進行分析