蓄電池組管理系統(tǒng)BMS的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、蓄電池是直流系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備，對蓄電池進(jìn)行科學(xué)有效的日常管理非常有必要。電池管理系統(tǒng)(BMS)能實(shí)時(shí)的監(jiān)測電池或電池組的工作狀況，智能管理電池的充放電，具有高低電壓、高低溫和過載短路等多個(gè)常規(guī)保護(hù)功能，能夠估計(jì)電池的剩余電量，計(jì)算系統(tǒng)的續(xù)航能力，均衡電池容量，診斷電池的健康狀況，延長電池使用壽命。電池管理系統(tǒng)(BMS)的是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，并且還具有很大的研究價(jià)值和提升空間，迫切需要對蓄電池管理系統(tǒng)的做出創(chuàng)新和發(fā)展。結(jié)合這一背景，本課

2、題針對蓄電池管理系統(tǒng)展開研究，論文概括和總結(jié)了BMS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、基本保護(hù)與故障報(bào)警、剩余電量計(jì)算、歷史數(shù)據(jù)管理等基本功能，并針對各項(xiàng)功能中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析對比，提出了一種將開路電壓法與經(jīng)過修正后的安時(shí)計(jì)量法并聯(lián)反饋算法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于綜合電量計(jì)算的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。本論文主要完成了以下幾方面工作:
　　首先，對蓄電池的工作特性進(jìn)行分析與總結(jié)，對電池荷電狀態(tài)(SOC)預(yù)測的難點(diǎn)和常用方法進(jìn)行了敘述。
　　其次，研究了蓄

3、電池的SOC估算方法。在這一部分中，先對安時(shí)計(jì)量法進(jìn)行闡述，考慮了利用電流、老化、溫度因素修正SOC的問題，說明了提取等效電流系數(shù)的過程，然后對開路電壓法進(jìn)行了敘述，最后提出了一種將安時(shí)計(jì)量法和開路電壓法結(jié)合的并聯(lián)加權(quán)反饋算法，以實(shí)現(xiàn)電池SOC估算。
　　再次，設(shè)計(jì)了硬件電路。先對蓄電池管理系統(tǒng)的功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)，電池管理系統(tǒng)的功能包括如下方面:電池的電壓、電流、溫度、時(shí)間參數(shù)定時(shí)巡檢、充放電管理、常規(guī)保護(hù)、故障報(bào)警、剩余電量估算、

4、電池健康狀況診斷、歷史數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)通訊、狀態(tài)顯示、按鍵輸入。結(jié)合以上特征，設(shè)計(jì)了一款基于STC12系列單片機(jī)的蓄電池管理系統(tǒng)。主要硬件模塊有:以STC12系列微處理器為核心的主控制模塊、蓄電池單電壓、電流、溫度、時(shí)間等參數(shù)采集模塊，LCD液晶定時(shí)刷新顯示模塊、RS485和上位機(jī)通訊模塊等。
　　最后，完成了軟件編寫。將軟件設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分:主控制部分、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、通信及輸入輸出部分。我們對電池管理系統(tǒng)進(jìn)行