消防移動終端的電池管理系統(tǒng)設計

1、消防移動終端的電池管理系統(tǒng)設計消防移動終端的電池管理系統(tǒng)設計隨著消防移動智能終端的研究和發(fā)展，電池以及其管理系統(tǒng)的研究與制造越來越重要。解決該問題的關鍵部分是如何有效地利用電池的能量，延長電池的壽命。我國對智能終端的發(fā)展和未來非常重視，在“十五”規(guī)劃中列為國家高科技攻關項目，同時列為國家“863”攻關項目，其中多所高校都對智能通信的電池管理系統(tǒng)進行了研究?？傮w來講，電池管理系統(tǒng)與電機控制技術、電池技術、電機相比并不成熟。電池管理系統(tǒng)是移

2、動通信設備最關鍵的技術之一，近年來雖然有很大的提高，在很多方面都開始應用，但一部分仍然不夠完善，尤其是在安全管理、SOC的估算精度和采集數(shù)據(jù)的可靠性等方面都有待改進和提高。電池管理系統(tǒng)利用電池的能量，來估算剩余電量SOC，保證SOC工作在合理的范圍內(nèi)，預防過充電以及過放電對電池的損傷，以此來延長電池的壽命。電池管理系統(tǒng)能早期對故障電池進行預測，預防因單體電池損壞且未及時發(fā)現(xiàn)而造成的整組電池壽命降低，導致設備運行時間的下降[1]。電池管理

3、系統(tǒng)通過檢測電池的電流、電壓、溫度等信息，對設備及使用操作人員提供預警信息，來防止設備使用過程中電池損壞或電池耗損導致失去電能，保證更長的設備使用和待機時間[2，8]。本項目結合消防移動智能終端的研制，研發(fā)出適用于移動終端輸出為：電池的工作電壓。由于電池等效模型所確定的是非線性方程，而在計算過程中要實現(xiàn)線性化。預估電池荷電狀態(tài)方法的核心思想是包括反映估計誤差和荷電狀態(tài)估計值、協(xié)方差矩陣的遞歸方程，協(xié)方差矩陣可以用來給出估算誤差范圍。卡爾

4、曼濾波在實際運用過程中矩陣運算量大，因而運算能力強的單片機。采用基本卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波方法估計電池SOC時，一般假定噪聲為零均值白噪聲，且噪聲方差已知。在噪聲確定的情況下，基本卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波方法的估計效果很好，但實際上白噪聲不存在。在電池管理系統(tǒng)采樣過程中，采樣信號常會受到一些未知噪聲的干擾，經(jīng)常采集到一些超出范圍的數(shù)值，對這些干擾在硬件濾波基礎上加以自適應卡爾曼濾波，不但降低了硬件成本，而且易于實現(xiàn)。自適應卡爾曼濾

5、波方法在擴展卡爾曼濾波方法基礎上，由測量數(shù)據(jù)實時估計狀態(tài)的動態(tài)變化，不斷估計并修正噪聲的統(tǒng)計特性，進而可以準確估計系統(tǒng)狀態(tài)。采用自適應卡爾曼濾波器方法估計電池SOC，步驟如下：⑴設初始狀態(tài)的估計值和初始狀態(tài)誤差的協(xié)方差P0分別為：由此，自適應卡爾曼濾波估計方法在基本卡爾曼濾波方法基礎上，在線實時估計qk、Qk、rk和Rk，不斷修正狀態(tài)變量SOC的估計值，提高了SOC估計精度。2硬件系統(tǒng)設計電池管理系統(tǒng)（BMS）主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)