电池管理系统采集板的研究与设计开题报告
2021-02-22 11:46:47
1. 研究目的与意义(文献综述)
目的意义
我国是二氧化碳排的放大国,其中原油的百分之四十八需要从国外进口。用 于交通的原油占了原油消费的将近百分之六十。随着奥巴马新能源政策的出炉, 美国开始承担起减少碳排放量的责任,这也意味着我国减少碳排放量的压力将越来越大。因此,发展清洁能源显得迫在眉睫,新能源汽车顺势而生 [1]。新能源汽车使用动力电池而不是汽油作为动力驱动,是我国节能减排的战略首选。据麦肯锡测算,通过大力采用电动汽车技术,中国可以将其未来十五年的汽油需求减少将 近百分之七十,进而可以减少将近三成的石油进口总量,并将中国的石油供给率 提升了百分之十三,同时,还可以减少可观的碳排放量。电池组的性能是影响电动汽车快速发展的关键,在现有的电池成组技术条件下,可以通过电池管理系统 bms(battery management system)对电池组的性能进行调节,因此,需要对电池管理系统技术进行深入透彻的研究[2]。新能源电动汽车的动力电池是由单体集合成电池模块,然后再通过成组技术形成电池组。电池组工作一段时间后,由于本身以及工作温度的不一致性等因素的影响,会产生很大的差异,严重影响电池组的寿命,最终影响到电动汽车的性能。为了延长电池组的寿命,预防过充过放,电动汽车需要装配bms。电池管理系统的功能是不仅要保证电池安全可靠的使用,而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命。电池管理系统采集板实现所有单体电池电压和温度的测量,对电池工作的安全性实时监控,对电、动汽车性能和安全工作起着关键作用[3]。
国内外研究现状
2. 研究的基本内容与方案
电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件,不仅要保证电池安全可靠的使用,而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命[9]。电池管理系统采集板实现所有单体电池电压和温度的测量,对电池工作的安全性实时监控,对电动汽车性能和安全工作起着关键作用[10]。本课题拟实现基于s12p128芯片的bms采集板设计,具体目标如下:(1)了解车载动力电池管理系统的发展历程和现状,了解单体电池电压及温度采集的工作原理,以及了解该课题可能的设计方法和手段。
(2)掌握电池管理系统单体电压测试的芯片ltc6803ig-2的特性和使用。掌握电池管理系统ptc温度传感器[11]的特性和使用。
(3)实现基于s12p128芯片spi通信驱动程序编写,can通信模块驱动程序设计和can应用层通信协议的实现,完成单体电压、温度采集,以及采集数据的can网络传送。
图1 电池管理系统采集版结构框图
3. 研究计划与安排
第1周:选定毕业设计题目,并查找相关资料;
第1~3周:查找资料;撰写开题报告;;
第4周:根据系统框架确定设计方案;
第5~8周:完成硬件系统的制作与调试;
第9~11周:完成软件系统;
第12~13周:完成整个系统,并进行整机调试,修复出现的错误;
第14~16周:撰写并提交毕业论文;
第17周:答辩。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 杨刘倩, 詹昌辉. 电动汽车bms测试系统的数据通信[j]. 计算机与现代化, 2014(02): 173-177.
[2] 汤桃峰. 电动车锂离子电池组soc预估及一致性研究[d]: 重庆大学,2011. [3] 黎忠萍. 动力电池管理系统的设计与实现[d]: 武汉理工大学, 2012.
[4] dongping xu, lifang wang, jian yang, research onli-ion battery management system[m]. wuhan, 2010: 4106-4109.