无线通信技术中锂电池监测系统的设计与仿真

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上传日期: 2011-03-19

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资料介绍

电池管理系统不仅对电动汽车的性能提高而且对电动汽车的发展起着至关重要的作用。本文提出一种基于Zig,Bee无线通信技术的锂电池监测系统研究的方案,以解决传统电池管理系统有线通信可靠性低、扩展性差和现有的蓄电池高端电压测量方法高精度和低成本不能同时兼顾等主要问题,并且分别从硬件、SABER仿真和软件等方面对提出的方案加以论证和实现。本文的主要研究成果如下:

首先,在对目前蓄电池荷电状态的预测方法、多种无线通信技术和蓄电池的性能参数进行详细比较和分析的基础上,采用ZigBee无线通信技术,并提出了锂电池荷电状态预测方法——安时法与PeuKert方程法的结合。该方法一方面以其算法较为简单,减少微处理器的数据存储空间;另一方面充分利用安时法在线预测精度高的优点,而且PeuKert法考虑了温度的影响和电动汽车实际运行中电流情况,利于电动汽车的实时应用。同时基于ZigBee规范和电动汽车电池管理系统的实际情况,深入研究并提出了系统的网络拓扑结构和传输机制等组网设计。

本文对系统的主体结构、主控芯片、射频芯片、Zigaee收发电路、高端电压测量,电流测量和多点温度测量等电路、电源电路等功能模块进行了详细的方案比较和论证,并根据系统的技术要求确定了硬件电路的选型,完成了硬件电路的设计。其中蓄电池组高电压测量电路的设计,提出了利用OP747来实现低成本差分放大电路的设计方案,并通过SABER仿真和实验研究,结果证实了设计方案的可行性。差分电路的设计很好地解决了当前蓄电池高电压测量方法不能同时兼顾测量精度高和成本低的问题。

最后,完成了系统的软件设计和调试,并做了一系列相关实验。系统的软件设计遵循模块化,自顶向下的设计思路,文中重点分析了系统主、子节点主程序的总体框架结构和ZigBee收发程序的设计。

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