检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王笑天中国科学院大学

学位级别：硕士

近年来，环境问题、能源问题日益严重，已经影响到了人们的生活。人们一方面探索新能源，另一方面开发先进的能源管理方式。磷酸铁锂电池安全、无污染、可大电流放电等众多优点被人们广泛关注，在后备电源、汽车等领域得到了广泛应用。... 详细信息

近年来，环境问题、能源问题日益严重，已经影响到了人们的生活。人们一方面探索新能源，另一方面开发先进的能源管理方式。磷酸铁锂电池安全、无污染、可大电流放电等众多优点被人们广泛关注，在后备电源、汽车等领域得到了广泛应用。锂电池管理系统BMS（Battery Management System）也应运而生，成为很多科研就够的研究热点。简单来说，BMS管理系统就是动态监测电池运行过程中的各种参数，并根据采集到的数据信息进行容量估算，评估电池状态;再根据预设的电池管理策略，做出进一步的处理。如需要时进行备用电源放电、电量不足时进行充电、出现异常时进行报警等。\n 锂电池管理系统的关键技术是对电池的荷电状态估算，准确的荷电状态(SOC)的估计对提高电池使用寿命和提高安全性能都具有重要意义。当今，对电池的荷电状态估算有很多方法，本文以Thevenin电池模型和卡尔曼滤波算法为基础，对电池模型建立了状态空间表达式，分别采用最小二乘法和双卡尔曼滤波算法对该模型参数进行辨识。该算法一方面提高了该模型的精度，使电池模型能够较好的反映电池内部的真实状态，另一方面提高了SOC估算的精度。实验结果表明在不同的工况环境下，该算法在线估计SOC具有较高的精度和对环境的适应度，最大误差小于4.5％。此外，还验证了双卡尔曼滤波算法具有较好的收敛性和鲁棒性，可以有效解决初值估算不准和累积误差的问题。\n 锂电池管理系统的另一项关键技术是均衡管理，由于锂电池串联充电存在不一致现象，因此需要均衡管理。根据工况的现场环境特点，本文采用了传统的电阻式均衡方式，虽然产生了一定能耗，但是体积小、可靠性高、实用性强的特点决定了该方法适用于备用电源领域。为了尽量减少能耗产生的热量，设计了改进的均衡控制策略，做到了分散式均衡、电池异常检测、改进的充放电策略等，大大改善了热管理的问题。\n 此外，论文还完成了以下工作:基本完成了锂电池管理系统的系统设计，设计了硬件平台和部分软件模块。硬件平台以STM32为核心，主要包括核心控制板卡、主控制板卡、数据采集板卡，具体包括STM32最小系统，数据采集模块（如温度，电压等），均衡管理模块，通信系统（如串口，CAN通信，SPI通信等）。软件部分编写这些模块的驱动程序，并进行了调试。设计的BMS系统，无论从结构上还是功能上，能够达到系统的要求。

关键词：锂电池管理系统荷电状态电池模型卡尔曼滤波算法均衡控制策略硬件设计软件开发

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锂电池管理系统

锂电池管理系统

引用

作者：魏民会周春苗张伟左光华 516006 广东省惠州市仲恺高新区6号小区外

本发明揭示一种锂电池管理系统，包括电源模块、外部信号隔离模块、主控模块、对外通讯模块、温度检测模块、通讯扩展模块、通讯隔离模块、高压侧数据采集模块、高压侧电池均流模块、高压侧程序烧录模块、低压侧数据采集模块、低压侧电... 详细信息

标准号: CN111564673B

本发明揭示一种锂电池管理系统，包括电源模块、外部信号隔离模块、主控模块、对外通讯模块、温度检测模块、通讯扩展模块、通讯隔离模块、高压侧数据采集模块、高压侧电池均流模块、高压侧程序烧录模块、低压侧数据采集模块、低压侧电池均流模块和低压侧程序烧录模块；本发明与传统市面上的锂电池管理系统相比，具有多功能、可靠性高和程序烧录方便的优点。

关键词：程序烧录锂电池管理系统均流电池低压侧数据采集高压侧数据采集对外通讯模块通讯隔离模块通讯扩展模块温度检测模块信号隔离模块电源模块主控模块外部

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锂电池管理系统及方法

锂电池管理系统及方法

引用

作者：张兵林双单颖会赵艳红吴涛战祥连 255056 山东省淄博市张店区淄博第九号信箱

本发明专利涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种锂电池管理系统及方法。包括主控单元、从控单元、电流传感器、显示终端；所述主控单元和从控单元采用主从分布式冗余总线结构连接，主控单元与显示终端、电流传感器连接；主控单元用于与... 详细信息

标准号: CN114172233A

本发明专利涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种锂电池管理系统及方法。包括主控单元、从控单元、电流传感器、显示终端；所述主控单元和从控单元采用主从分布式冗余总线结构连接，主控单元与显示终端、电流传感器连接；主控单元用于与从控单元进行CAN通讯并进行数据处理后在显示终端显示；从控单元基于平台化设计，负责电压和温度采集并进行内部通讯和外部通讯；电流传感器监测运行电流的大小和方向；显示终端用于显示出电流、电压、温度、故障信息并用于修改系统参数。本发明提供一种具有通讯稳定可靠、可适用于不同电池组合、用户可操作性强、下电后无功耗以及均衡效果较好的锂电池管理系统。

关键词：显示终端主控单元电流传感器锂电池管理系统电池管理系统修改系统参数用户可操作性平台化设计主从分布式电池组合故障信息结构连接均衡效果内部通讯冗余总线通讯稳定温度采集运行电流数据处理无功耗下电监测外部通讯

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基于MSP430锂电池管理系统的设计与实现

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电源技术 2020年第3期44卷 381-385页

作者：齐晓辉吴建飞李润泽天津市滨海新区军民融合创新研究院天津300450

设计了一个基于MSP430锂电池管理系统,主要包括电池充电模块、电池控制模块和电池加密管理模块,详细分析了其总体设计架构、硬件设计和软件设计流程。实现了电池充电方式控制、均衡管理和电池过欠压、过流、过温和短路保护;实现了电池... 详细信息

设计了一个基于MSP430锂电池管理系统,主要包括电池充电模块、电池控制模块和电池加密管理模块,详细分析了其总体设计架构、硬件设计和软件设计流程。实现了电池充电方式控制、均衡管理和电池过欠压、过流、过温和短路保护;实现了电池充放电次数检测、自放电控制、自锁开关控制、受电设备(powered device,简称PD)在位检测、LED电量显示和电池加密功能。该设计从根本上提高了锂电池系统的可靠性和使用寿命。

关键词：锂电池管理系统电池充电方式均衡管理电池加密管理

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锂电池管理系统BMS硬件保护系统架构设计与实现研究

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 0001-0004页

作者：赵晶晶宇能电气有限公司河北保定071000

近年来我国电动汽车领域的发展速度惊人,取得了举世瞩目的成就,电动汽车的重要部件锂电池管理系统也受到各界广泛关注。基于此,本研究旨在深入研究锂电池管理系统的硬件保护系统架构设计与实现,以提高锂电池组的安全性、可靠性和性能,... 详细信息

近年来我国电动汽车领域的发展速度惊人,取得了举世瞩目的成就,电动汽车的重要部件锂电池管理系统也受到各界广泛关注。基于此,本研究旨在深入研究锂电池管理系统的硬件保护系统架构设计与实现,以提高锂电池组的安全性、可靠性和性能,为未来电池技术的发展提供有力支持,促进电池系统在各个领域更安全、更可靠的应用,研究具体涉及电池采样模组、电流检测模组及温度监控模组、数字控制硬核模组等内容,致力于为锂电池管理系统BMS硬件保护系统的进一步优化和创新提供深刻的理论和实践指导。

关键词：锂电池管理系统 BMS 硬件保护系统

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锂电池管理系统单体电压采样断线检测功能的分析

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电工电气 2021年第8期 53-56页

作者：马晓涛烟台东方电子玉麟电气有限公司山东烟台264000

采样断线是影响单体电池电压采样的常见故障,结合实际应用的软硬件平台,对采样断线检测功能进行了分析,提出了针对断线检测具体的应用策略,并给出了示例判定流程,以便及时发现电池采样断线的情况,防止因断线造成的单体一致性或过、欠压... 详细信息

采样断线是影响单体电池电压采样的常见故障,结合实际应用的软硬件平台,对采样断线检测功能进行了分析,提出了针对断线检测具体的应用策略,并给出了示例判定流程,以便及时发现电池采样断线的情况,防止因断线造成的单体一致性或过、欠压的误判,从而避免因误判造成的保护误动,实时保证电池组的安全、可靠运行。

关键词：锂电池管理系统单体电池电压采样断线检测

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锂电池管理系统及方法

锂电池管理系统及方法

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作者：蔺振李永军李洋郭茂强 235000 安徽省淮北市经济开发区梧桐大道32号

本发明涉及锂电池技术领域，具体的说是锂电池管理系统及方法，包括电池组，所述电池组包括若干组相互串联的电池箱，还包括主控模块、以及若干组对应于电池箱的从控模块，若干组所述从控模块皆通过CAN总线与所述主控模块通信连接以构... 详细信息

标准号: CN118353120A

本发明涉及锂电池技术领域，具体的说是锂电池管理系统及方法，包括电池组，所述电池组包括若干组相互串联的电池箱，还包括主控模块、以及若干组对应于电池箱的从控模块，若干组所述从控模块皆通过CAN总线与所述主控模块通信连接以构成星型拓扑结构。本发明改变传统的集中式电池模块结构，采用分布式管理系统，将若干个电池箱进行串联形成电池组，对每一个电池箱进行单独监测，可以更好地适应不同规模和配置的电池组，并且在故障发生时可以更容易地进行维修和更换；同时通过充放电管理模块以及热管理模块的设置，可有效避免电池在运行中出现过充、过放、过热等现象，保证电池运行安全，延长电池使用寿命。

关键词：电池组电池箱主控模块串联电池充放电管理模块分布式管理系统锂电池管理系统电池使用寿命星型拓扑结构集中式电池热管理模块维修和更换单独监测故障发生模块结构通信连接传统的配置的锂电池过充过放过热安全保证

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船用锂电池管理系统（BMS）的研究

船用锂电池管理系统（BMS）的研究

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作者：张学林东南大学

学位级别：硕士

21世纪以来,国际海上安全和可持续发展理念的提出给航运业和造船业带来诸多的影响。国际环保要求日趋严格、船东履约要求逐步严格,这对低排放、清洁能源船舶提出了新的需求。与传统船舶系统相比,电力推进具有零排放、易于集成化、安全... 详细信息

21世纪以来,国际海上安全和可持续发展理念的提出给航运业和造船业带来诸多的影响。国际环保要求日趋严格、船东履约要求逐步严格,这对低排放、清洁能源船舶提出了新的需求。与传统船舶系统相比,电力推进具有零排放、易于集成化、安全可靠性高、技术附加值高等特点,生态优势及综合效益明显。锂电池管理系统对于电池船能源管理具有极为重要的作用,相比车载电池系统,针对电池船的锂电池管理系统的研究尚处于起步阶段。本文将围绕船用磷酸铁锂电池管理系统,在提出船用锂电池管理系统(BMS)整体架构的基础上,从充分挖掘使用锂电池性能的角度出发,对锂电池荷电状态SOC估算算法以及锂电池健康状态评估SOH展开了相关研究工作;此外,针对船用锂电池系统规模远较车载系统更为庞大,对BMS中海量的锂电池相关数据的采集与传输进行了研究与开发。具体研究工作如下所述:首先,对锂电池特性进行建模分析,进而对SOC估算算法展开研究。结合磷酸铁锂电池的特性,综合分析不同锂电池电路的等效模型,基于戴维宁等效电路模型利用HPPC实验就锂电池等效模型的参数辨识进行了研究;在对比分析与仿真安时积分法、拓展卡尔曼滤波法以及无迹卡尔曼滤波等算法的基础上,采用无迹卡尔曼滤波与安时积分法相结合的方式对锂电池的荷电状态进行估算,并通过搭建MATLAB模型进行仿真,验证了该算法相较于拓展卡尔曼滤波法对SOC估算具有更佳的效果。此外,采用电池内阻模式和电池容量模式相结合的方式对锂电池健康状态SOH进行评估,即利用拓展卡尔曼滤波估算出电池欧姆内阻,采用OCV-SOC查表法得出电池容量,凭借电压归一化曲线为基于电池内阻及电池容量的SOH评估提供评估的依据,最终给出了SOH评估的仿真结果。其次,依据船用锂电池管理系统的功能需求提出了锂电池管理系统的总体架构。在分析船用锂电池管理系统基本功能及其需求的基础上,归纳了电池管理系统的关键特征,从充放电控制与保护、均衡控制与管理、CANFD通信与双CAN总线架构等模块进行了开发与设计;在此基础上设计了自顶向下的两级主从架构的船用锂电池管理系统,并给出了电池管理系统的软硬件整体架构。再次,对锂电池管理系统的软硬件结构进行了设计。硬件设计方面,以S32K144为微控制器核心设计了锂电池管理系统,模拟前端采样芯片MC33772以高频正弦信号的形式将采样的模拟量信息传输给隔离收发器MC33664,同时MC33664利用SPI总线将得到的数据传递给主控芯片S32K144;采用具有菊花链级联的采样芯片MC33772搭建了电压、电流和温度采样电路;以高速CAN收发器TJA1044为主体设计了基于CAN总线的CANFD通信链路,实现了BMS主控板与从控板之间的高速CAN通信;同时,与S32K144提供的常规CAN通讯接口配合构建了高速与低速搭配的双CAN总线冗余通信机制,使本文设计的船用锂电池管理系统能符合船级社相关行业标准的要求;在软件设计方面,在基于集成开发环境S32DS完成了BMS软件整体架构的设计,在此基础上对从控板、主控板软件流程分别进行了设计,完成了整个BMS两级系统中的模拟数据采集、CANFD配置及通讯、充放电控制、均衡控制以及监控信号报警等程序的设计与开发。最后,对整个两级架构的BMS原理样机进行了试验验证。搭建了主从结构的锂电池管理系统原理样机,针对船用BMS实际工况设计了具体的实验测试流程,在S32DS集成开发调试环境下,进行了电压、温度、电流的数据采集精度进行了分析验证;测试并验证了CANFD通信速率达到设计要求,验证了被动均衡控制逻辑的可行性,在恒流充放电工况下验证了文中所提出的SOC估算算法,实验表明SOC估算误差小于5%。

关键词：锂电池管理系统荷电状态估算卡尔曼滤波 CANFD通信

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车辆低温启动锂电池管理系统研究

车辆低温启动锂电池管理系统研究

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作者：许庆东南大学

学位级别：硕士

车辆启动时,需要起动机提供足够的功率来达到发动机启动所需的扭矩和转速。而蓄电池作为起动机的动力来源,其性能决定了起动机所能输出的最大功率。传统的蓄电池(如铅蓄、镍镉等),在低温环境下,其电解液的传输性能会随着温度的降低而变... 详细信息

车辆启动时,需要起动机提供足够的功率来达到发动机启动所需的扭矩和转速。而蓄电池作为起动机的动力来源,其性能决定了起动机所能输出的最大功率。传统的蓄电池(如铅蓄、镍镉等),在低温环境下,其电解液的传输性能会随着温度的降低而变差,其容量和输出功率大幅衰减,不能提供车辆正常启动所需的输出功率,导致车辆启动困难。另一方面,传统蓄电池含有铅、镉等重金属,若处理不当,容易造成环境污染。目前,锂电池以单体电压大、能量密度高、自放电率小、循环寿命长、使用温度范围宽、无污染等优势备受关注。特别是随着低温锂电池技术的不断发展,锂电池的低温性能得到了极大的改善,锂电池代替传统蓄电池是未来的发展趋势。但由于锂电池的生产工艺及自身特性,锂电池仍然存在单体性能不一致、安全隐患等问题,因此亟需有效的锂电池管理系统对其进行管理,以保障锂电池能够可靠安全的工作。针对上述需求,设计了一种基于CAN和L1N总线的分布式锂电池管理系统。该系统能够实时监测锂电池的参数,预测锂电池的剩余容量以及健康状况,并根据电池状态,采取均衡、切断回路等措施保护电池,延长整个电池组的使用寿命；针对特殊的低温使用环境,采用专门的放电策略,改善锂电池的低温性能,以满足车辆低温启动的需求。研究车辆低温启动锂电池管理系统具有一定的理论研究和工程应用价值。论文的研究工作主要包括以下内容：1)总结国内外锂电池管理系统的研究现状及其特点,分析磷酸铁锂电池的工作原理以及低温影响锂电池性能的原因,并将锂电池和其他常用传统蓄电池进行比较,分析锂电池的优缺点。2)研究基于Thevenin电路模型的SOC和SOH估算算法。利用变长度滑窗最小二乘法对所建立的电路模型进行参数辨识,设计系统改变检测策略以及滑模观测器来估算锂电池的状态变量OCV,并根据锂电池OCV-SOC曲线,估算电池SOC；利用计算出的SOC,并结合当前充放电倍率下的不可用容量,估算电池的的最大可用容量,从而得到电池的SOH值。3)研究基于CAN和LIN总线的分布式电池管理系统架构设计,既避免过多占用车辆CAN总线资源,又方便于锂电池管理系统的扩展。论文详细阐述了锂电池管理系统的软硬件设计细节。硬件设计包括基于MM9Z1J638芯片的主控模块设计、通信模块设计、保护控制模块设计等。软件设计包括上下位机软件设计。上位机软件通过Delphi编程实现锂电池参数监测及存储、SOC\SOH估算等功能。下位机软件通过CodeWarrior对MM9Z1J638进行编程和在线调试,实现锂电池的参数采集、保护、均衡、通信等功能,达到有效管锂电池组的目的。4)结合锂电池在低温环境下的性能特点,研究启动锂电池低温涓流预放电策略,并通过实验验证该策略的可行性；同时通过一系列实验,验证所设计的锂电池管理系统的功能。

关键词：锂电池管理系统 SOC\SOH估算低温启动 MM9Z1J638

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混合动力汽车锂电池管理系统的研究

混合动力汽车锂电池管理系统的研究

引用

作者：王庆庆哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

新世纪以来，能源危机和环境污染日趋严峻，为了缓解各方面的问题，混合动力汽车作为新能源交通工具，已逐渐受到广泛重视，其核心功能单元是电池管理系统，能够提示续航里程、延长电池寿命以及确保行车安全，所以研究更合理且更实用的... 详细信息

新世纪以来，能源危机和环境污染日趋严峻，为了缓解各方面的问题，混合动力汽车作为新能源交通工具，已逐渐受到广泛重视，其核心功能单元是电池管理系统，能够提示续航里程、延长电池寿命以及确保行车安全，所以研究更合理且更实用的的电池管理系统对缓解能源和环境问题来说有非常重要的意义。论文首先分析了混合动力汽车的发展状况以及锂电池的发展状况，然后分析了锂电池的工作原理和电特性以及锂电池的选取。通过对现有的多种电池估算方法的分析和总结，综合考虑到精确性和实用性，建立了支持向量机神经网络模型，并通过MATLAB进行仿真。然后以赛普瑞斯公司研发的PSoC3系列芯片CY8C3866PVI-070为本系统的控制芯片，设计了锂电池管理系统的硬件电路，其中还包括温度、电流、电压信号采集以及电量均衡电路和CAN通信等部分电路的设计。同时，LTC6803作为一款针对电池测量的新型专用电压芯片，均衡电路与电压采集电路都是通过该芯片来完成。软件设计上应用模块化思路，先设计出系统软件的总体流程，然后分别设计了各外特性部分信息采集、电量均衡、剩余电量估算、通信和故障诊断等几个模块的程序流程。最后搭建了试验台架，并在试验台上进行锂电池管理系统的测试研究，验证了该管理系统的外特性信息采集、均衡电路控制、剩余电量估算以及通信等功能的正确性和适用性。

关键词：混合动力汽车锂电池管理系统剩余电量支持向量机神经网络电压均衡

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