24 V/20 A磷酸铁锂电池管理系统的软件设计

磷酸铁锂电池作为一种新型的锂离子蓄电池,具有高容量、高输出电压、良好的充放电特性,但也存在着电池组一致性、电池过充等问题,因此在实际使用中需要配合电池管理系统(BMS)对其进行管理和保护,以发挥其最佳性能。文中设计了一款具有24 V/20 A输出功能的磷酸铁锂电池电源管理系统,利用模块化的设计理念,采用MAX17830的硬件架构对电池组进行数据的采集,并使用RT-Theart嵌入式操作系统进行任务管理。其主要研究内容是磷酸铁锂电池管理系统的软件设计及系统平台测试。     

基于LTC6804的电池管理系统设计

电池管理系统(BMS)在一辆安全可靠的电动车中的地位十分重要,其中多路单体电池电压的精确测量是其中一个重要问题。基于Linear公司的2012年最新的电池组电压采集芯片成为多种解决方案中的佼佼者。本文基于该芯片设计了一套可以管理24个单体动力锂电池的电池管理系统模块,该模块可以串联以管理更多电池组。     

锂离子电池剩余寿命预测方法研究综述

电池故障预测和健康管理(Prediction and Health Management, PHM)评价的主要方法是确定电池的健康状态和剩余使用寿命(Remaining Useful Life, RUL),以此保证锂离子电池安全可靠地工作和实现寿命优化。锂电池RUL预测不仅是PHM中的热点问题和挑战问题,其预测方法的准确性也会直接影响电池管理系统(Battery Management System, BMS)的整体性能。介绍了单体电芯测评标准,对影响锂电池循环寿命的主要因素进行详细分析。简述电池日历寿命和循环寿命。概括和总结了近几年锂离子电池剩余寿命预测方法,比较不同方法的优缺点。提出了当前实际应用中预测锂电池RUL仍存在的关键问题并进行探讨。     

电池管理系统均衡控制电路设计

随着全球经济的持续发展,工业设备排放的废弃物对环境的污染日趋严重。大力发展节能新技术,积极开发新型动力能源来减轻工业设备对常规化石燃料的依赖已经变得刻不容缓。以锂离子电池作为工业设备的动力能源装置能够很好地解决这个问题。电池管理系统(BMS)作为锂电池动力系统中的关键部件,是电池与整个动力系统的连接纽带。电池管理系统主要通过实时监测电池参数(电压、电流、温度等),判断出电池当前的工作状态,若存在不平衡则通过均衡控制单元使整个锂电池组回归到基本平衡态。     

电池管理系统的报文采集与解析

电池管理系统(BMS)主要功能是实时监控、管理动力电池组中各单体电池的正常工作, 电池的各项信息被BMS以CAN报文的形式发出. 通过采集和解析BMS的报文, 能够对电池的性能作进一步分析评测. 本文以树莓派为载体, 通过设计树莓派的扩展板实现CAN报文的采集, 同时在树莓派中解析CAN协议的DBC文件格式. 设计了一款可移动便携式的CAN报文采集与解析设备, 并根据电池组所有电芯开路电压的解析数据对电池一致性做出快速评估.     

电动汽车用电池管理系统标准化探究

电池管理系统(BMS)作为新能源汽车动力电池系统的核心零部件,具有行业较新、产品定制化等特点。目前,BMS标准化方面仍有所欠缺,导致BMS产品良莠不齐,严重制约了新能源汽车行业的发展。从国内现行的QC/T 897-2011《电动汽车用电池管理系统技术条件》行业标准指导文件出发,分别从BMS的状态参数精度、荷电状态(SOC)估算精度、故障诊断、电气适应性、环境适应性、电磁兼容性等方面,研究国内电动汽车用BMS标准化内容。与此同时,分别从荷电状态/健康状态/功率状态(SOC/SOH/SOP)估算精度、均衡管理、热管理、电磁兼容性(EMC)等方面,综合分析了BMS标准化存在的不足,并对未来BMS标准化的方向进行展望。     

基于改进PNGV建模的锂电池SOC估算研究

锂电池通常以成组的方式使用,以满足大功率范围的需要。因此,需要电池管理系统(BMS)进行实时状态监控和安全控制,以确保使用过程中的安全性、动力性和耐久性。有效的等效建模和精确的荷电状态估计是电池管理系统中的关键技术。为了更好地对电池组的状态进行监控,在对三元动力锂电池进行大量试验研究的基础上,对传统的新一代汽车合作伙伴(PNGV)等效电路模型进行了改进,并在Matlab/Simulink下进行仿真。模型模拟值与实际端电压的偏差小于0.06 V,模型精度可达98%以上。在试验研究和电池精确建模的基础上,采用扩展卡尔曼滤波算法进行荷电状态(SOC)估算,其准确率可达96%以上。当初始荷电状态值偏离时,实际荷电状态值可以在50 s内快速恢复跟踪,实现锂电池荷电状态的准确估计。该方法为多状态变量模型的荷电状态估算提供了可靠依据。     

基于变参数模型的锂电池荷电状态观测方法（英文）

锂电池荷电状态(SOC)观测技术作为电池管理系统(BMS)的关键技术,在维持电池系统设备安全高效运作、延长电池组整体生命周期等方面均起着不可或缺的作用.本文以改善锂电池荷电状态的观测结果为目的,对锂离子电池荷电状态的观测方法进行了研究,基于二阶变参数锂电池模型,设计了一种有效的改善SOC观测精度的方法.首先,根据SOC的定义,建立了安时积分估计(AH),通过引入二阶变参数锂电池模型建立扩展卡尔曼滤波估计器(EKF),然后结合Takagi-Sugeno模糊模型原理,设计Takagi-Sugeno和EKF联合估计器(TS–EKF).最后,在Simulink仿真平台上验证了SOC观测方法的准确性和实用性.结果表明,本文所设计的Takagi-Sugeno和EKF联合估计器可以改善SOC观测精度.     

基于变参数模型的锂电池荷电状态观测方法

锂电池荷电状态(SOC)观测技术作为电池管理系统(BMS)的关键技术,在维持电池系统设备安全高效运作、延长电池组整体生命周期等方面均起着不可或缺的作用.本文以改善锂电池荷电状态的观测结果为目的,对锂离子电池荷电状态的观测方法进行了研究,基于二阶变参数锂电池模型,设计了一种有效的改善SOC观测精度的方法.首先,根据SOC的定义,建立了安时积分估计(AH),通过引入二阶变参数锂电池模型建立扩展卡尔曼滤波估计器(EKF),然后结合Takagi-Sugeno模糊模型原理,设计Takagi-Sugeno和EKF联合估计器(TS–EKF).最后,在Simulink仿真平台上验证了SOC观测方法的准确性和实用性.结果表明,本文所设计的Takagi-Sugeno和EKF联合估计器可以改善SOC观测精度.     

基于μC/OS-II的电动车电池管理系统设计

介绍一种基于数字信号处理器TMS320LF2407和复杂可编程逻辑器EMP7128实现的混合动力电动汽车电池管理系统(BMS)设计;采用嵌入式实时操作系统μC/OS II为系统软件平台,论述电池管理系统中的多任务设计。该设计方案提高了系统运行的可靠性,有利于系统功能的扩展。     

基于物联网的电动汽车电池管理智能解决方案

提出了一种基于感知层、网络层和应用层三层架构的物联网电动汽车锂电池组高精度管理智能解决方案。该方案采用BMS智能物联系统和Thevenin电池智慧管理模型，实现对单体电池组电压、电流实时采样和电压均衡控制，同时通过ESAM电池模块、手持终端PSAM模块测量电池组充放电电流，实现对BMS电池信息采集与处理、CAN电池信息传递与汇总及EVT电池信息识别与监测。通过搭建MATLAB/Simulink仿真实验平台，模拟测试24串磷酸铁锂电池组运行工况，电池荷电状态估算值误差精度在±5%内，从而验证了本文解决方案的可靠性与电池模型、估测算法的精准性。     

基于μC/OS-Ⅱ 的电动车电池管理系统设计

介绍一种基于数字信号处理器TMS320LF2407和复杂可编程逻辑器EMP7128实现的混合动力电动汽车电池管理系统(BMS)设计;采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为系统软件平台,论述电池管理系统中的多任务设计.该设计方案提高了系统运行的可靠性,有利于系统功能的扩展.     

基于MK60DN512ZVLQ10纯电动汽车BMS上位机模块设计与实现

为了满足日益增多的纯电动汽车电池管理系统上位机功能的需要,增强更好的人机互动体验,设计并实现了一种基于MK60DN512ZVLQ10为主控制器的电池管理系统上位机模块。该模块利用串口HMI触摸屏显示BMS下位机采集数据,设计了电池单体、电池组、故障诊断与报警的界面,同时通过显示屏触摸热区控制BMS对动力电池的充放电管理及电池状态参数阈值的设定。制定了CAN总线数据传输协议,在主控制器和下位机之间通过CAN总线进行数据交互。通过充放电过程的实际测试,该模块运行稳定,人机交互功能优越,具有良好的应用前景。     

基于容量增量法的防爆锂电池老化指标分析

现有防爆锂电池矿用机车电池管理系统中电池健康状态仅用于预测电池剩余使用寿命,不对电池老化原因进行分析,对电池维护缺乏指导意义。针对该问题,首先分析了导致锂电池老化的内部因素,即锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加;然后基于容量增量法原理,提出了一种防爆锂电池老化指标分析方法,根据锂电池容量增量曲线高度和横向位置分别对锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加导致的锂电池老化进行量化分析,得出了相应的老化指标;最后介绍了电池管理系统中计算锂电池容量增量和确定容量增量曲线峰谷点的方法。采用电池充放电试验分析了充放电次数和充放电倍率对电池老化的影响:防爆锂电池以较小充放电倍率操作时,随着充放电次数增加,锂电池老化主要为锂离子损耗和活性物质溶解导致的老化;增大电池充放电倍率对内阻增加导致的电池老化影响最大。该方法有助于防爆锂电池管理系统更准确地估算电池健康状态,并为电池维护和电池管理系统的参数设定提供依据。     

结合Thevenin和PNGV模型的电池等效电路建模改进

为了对电池管理系统(BMS)中极为重要的一个参数——电池荷电状态(SOC)进行准确估算,选择更加精确并适合锂电池的等效电路模型,对比和分析了Thevenin模型和改进型PNGV模型在模拟锂电池的动静态工作特征方面的精度和具体误差产生原因,并提出了进一步改进的方向和建议。首先,对锂电池进行混合脉冲功率特性(HPPC)试验,得到等间隔SOC下的试验数据;然后,采用精度较高的双指数拟合法对所获数据进行参数辨识;最后,在Matlab/Simulink环境下建模并仿真验证。验证结果表明,在温度环境相同的情况下,Thevenin模型的端电压仿真值与试验值的最大误差不超过0.165 V,模型精度达96%;改进型PNGV模型的最大误差不超过0.055 V,模型精度达98%。该试验可为锂电池内部状态变量的准确估算提供理论依据,为其他电池模型的优化改进提供参考。     

一种基于双CAN总线冗余设计的锂离子电池管理系统

针对当前锂离子电池管理系统管理效能不高、扩展度不够的问题,提出一种基于双CAN总线冗余设计的锂离子电池管理系统,系统不仅提高了锂电池状态数据采集的可靠性,同时实现了可挂接锂电池节点数目的扩展。     

基于HCNR201的电压采集隔离电路设计

引言 随着人们环保意识的增强以及能源的日趋紧张,锂电池的电动汽车受到国家和民众的广泛关注。为确保锂电池安全使用,电动汽车在使用时都会配备一套电池管理系统。针对电动汽车电池管理系统而言,又以前端数据采集、电池均衡管理、SoC电量计量、实时通信以及电池绝缘监测最为关键。其中,前端数据采集最为基础。然而,在电池数据采集系统中,     

鱼类驯化装置电池组管理系统研究

能源供应系统是鱼类驯化装置运行的动力来源,需要适量的能源供给使得驯化装置在无人值守的情况下连续工作数天,因此,本研究采用蓄电池结合太阳能自主供电,以确保饵料供给系统、控制系统等设备的能源供应。本系统使用电池管理系统Battery Management System(BMS),通过SH367309从属模块实现对电池组的电压、电流等信息采集,通过主控芯片的控制开通或关闭均衡电路和充放电电路。从属芯片硬件电路的设计主要包括以下几点：取电电路、采集电路、均衡电路等。对电池管理系统的数据采集和均衡管理功能进行实验验证,结果表明所设计的电池管理系统达到了能源供应需求。     

基于DSP的电动汽车电池管理系统的设计

根据动力电池组在电动汽车上的使用特点和要求,本文提出了分散数据采集、集中数据处理的电池管理系统(BMS)整体设计方案;介绍了电池电压采集电路的设计,及系统软件设计.     

防爆电动车锂电池管理系统设计

根据GB 3836—2010系列标准和《矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求(试行)》的相关要求,设计了一种防爆电动车锂电池管理系统。该系统以STM32F105VCT7主控制器、LTC6804-2电池管理芯片为核心,基于RT-Thread实时操作系统设计,采用电池被动均衡策略来均衡电池电压。测试结果表明,采用该系统前后,12串锂电池之间的最大压差分别为0.237,0.025V,电池电压均衡效果明显。