基于DSP的电动汽车电池管理系统_唐斌.caj

基于DSP的电动汽车电池管理系统
作 者 : 唐斌
学位授予单位 : 武汉理工大学
学位名称 : 硕士
外文题名 : Based on DSP Electric Car Battery Management System
导师姓名 : 邓燕妮;蒋敏志
学位年度 : 2011
关键词 : 电池管理系统;SOC;卡尔曼滤波;DSP;CAN
摘 要 : 电池管理系统BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM),是近年来一个很热的研究方向,电池管理系统是连接车载电池与电动汽车以及电动汽车和用户之间的重要纽带,是电池系统的核心部分。简单来说,电池管理系统主要就是对电池在充放电的过程中的状态进行动态监测,根据采集到的电池的各种信息,如电流,电压,温度等,对电池的剩余容量进行估算,从而判断电池此时的状态,作出进一步处理,如电量不足时进行充电;电池容量满了时停止充电;温度过高时加快散热的速度;出现异常时进行报警。电池管理系统的要完成最重要的任务就是对电池的剩余容量进行估算,对电池的剩余容量进行估算有很多方法,本论文采用的是卡尔曼滤波算法对电池的剩余容量进行估算。此方法是根据采集到的电池动态参数,来建立蓄电池的二阶RC模型,然后利用卡尔曼滤波算法对蓄电池的SOC (state-of-charge)进行估算。该方法要把电池当成一个动态系统,电池的SOC值只是系统的一个变量。该系统有输出变量和输入变量,输入变量有电流和温度,输出变量为电压。此方法是当前应用最广泛地方法,因为它适用任何电池,对于充电和放电电流的波动大的车载电池,估算出来的SOC值误差较小,所以适用性比较强。论文主要是完成以下工作:首先进行电池管理系统的硬件电路设计。根据电池管理系统要实现的功能,硬件部分主要设计了DSP (Digital Signal Processing)最小系统,电池电压采集电路,电池电流采集电路,电池温度采集电路,环境温度采集电路,二阶滤波及采样保持电路,CAN(Controller Area Network)通讯电路和显示电路;然后根据各种采集电路采集到的电池各种信息,利用卡尔曼滤波算法对电池的剩余容量进行估算,得出此时电池的SOC值,作为判断电池运行状态的依据;最后是软件部分的设计,主要是设计主程序,电池信息采集子程序,EEPROM读写子程序,电池状态检测子程序,CAN发送子程序和中断服务子程序等。

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