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电动汽车锂电池电源管理系统设计与研究
资料介绍
随着传统燃油汽车所带来的环境和能源问题日益凸显，以电能为代表的新能源汽车开始被广泛关注。而电源管理系统是推动电动汽车发展的关键技术，目前电源管理系统的工况适用性差，无法针对当前路况进行实时调节，造成电池使用效率低，降低了电池的循环寿命。论文针对这一问题，提出了一种基于C8051F040单片机的可切换电池成组方式的电源管理系统。论文主要做了四项工作。
1.分析锂电池工作特性和嵌入式系统开发的基本原则，提出了电源管理系统的总体方案。针对不同路况设计了多种电池成组方式，能够根据电动汽车在不同工况下对电源需求的不同，在多种工作模式之间对电池成组方式进行快速切换，提高了电池组的管理精度。开发了基于C8051F040单片机的嵌入式硬件控制平台，设计了基于继电器和共享A/D轮流的电压采集方案，基于霍尔传感器的电流采集方案，以及基于DS18B20芯片的温度采集方案。
2.软件系统划分为多个功能模块，构建了基于限幅递推平均滤波法的数据采集模块，解决了信号干扰问题，针对电源管理系统的功能需求设计了电池成组方式切换、故障诊断与记录、充放电控制、SOC估算和人机交互模块。
3.提出了一种适用于磷酸铁锂电池的等效电路模型，采用安培积分与开路电压相结合的方法进行SOC估算，建立了Matlab数学仿真模型，模拟单体电池在不同工况下的电压曲线，将仿真曲线与电池实际输出曲线对比，验证SOC算法的准确性。
4.开发了C8051单片机与触摸屏通讯的驱动程序和人机交互界面，完成电源管理系统实验平台的搭建。对硬件电路和主要的功能模块进行实验调试，验证了本文所设计的电源管理系统的正确性与可靠性，为未来电源管理系统在电动汽车上的实际应用奠定了基础。
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