纯电动赛车电池管理系统设计毕设论文.doc

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1、毕业设计（论文）题目：纯电动赛车电池管理系统设计系别：汽车工程系专业班级：汽服102班二〇一四年四月三十日50摘要中国大学生纯电动汽车大赛（简称“FSEC”）规则要求电池管理系统（BatteryManagementSystem,BMS）对车载动力电池进行实时监控，保障车载动力电池的安全性，延长动力电池的使用寿命的作用。本文设计一款基于芯片C8051F340的锂电池状态采集模块，采用C8051F120对信息分析整理的主控模块，并通过CAN总线进行信息传递的纯电动赛车BMS。该BMS能实现对电池电压、电流、温度进行数据采集，电池SOC

2、估算，充电管理，绝缘监测，并对采集信息进行分析管理，制定控制策略避免电池运行中过放、过充、过热等功能。本设计满足中国大学生纯电动汽车大赛要求，在赛车上实车运用，为制造新一代赛车提供数据与试验价值。关键字：FSEC；电池管理系统；采集模块；主控模块；CAN50AbstractFormulaStudentElectricChina(referredtoas"FSEC")isevolvedintheFormulaStudentChina(referredtoas"FSC")basis.ChinesecollegestudentsCont

3、estrulesrequirepureelectricvehiclebatterymanagementsystem(BatteryManagementSystem,BMS)on-boardreal-timemonitoringofbatterysafety,protectionofbatterysafety,enhancetheroleofbatterylife.ThispaperdesignsapureelectriccarlithiumBMSC8051F340chip-basedacquisitionmodulestatus,

4、informationanalysisusingC8051F120finishingthemastermoduleandthetransmissionofinformationviatheCANbus.TheBMScanrealizethebatteryvoltage,current,temperaturedataacquisition,SOCestimation,insulationmonitoringandotherfunctions,themanagementofthecollectedinformationisanalyz

5、edtodevelopcontrolstrategiestoavoidbatteryrunoverdischarge,overcharge,overheating.ThedesignmeetChinesecollegestudentspureelectricvehiclecompetitionrequirementsontheuseofrealcarracing,toprovidedataforthemanufacturingandtestingthevalueofanewgenerationofracing.KeyWords:F

6、SEC；batterymanagementsystem；acquisitionmodule；mastercontrolmodule；CAN50目录摘要IAbstractII1绪论11.1背景和意义11.1.1电动汽车的发展背景11.1.2大学生方程式汽车大赛11.1.3纯电动赛车21.2研究现状31.2.1电池管理系统研究意义31.2.2国内外电池管理系统研究现状41.3课题来源与研究内容61.3.1课题来源61.3.2研究内容62锂电池及其管理系统82.1锂电池工作原理82.2锂电池特性92.3电池管理系统结构112.4电池管理

7、系统工作原理122.4.1C8051FX系列芯片介绍132.4.3设计方案142.4.4控制策略153电池管理系统硬件设计163.1电池信息采集模块163.1.1电压采集163.1.2电流采集193.1.3温度采集203.2充放电模块20503.2.1预充电回路203.2.2放电回路213.2.3充电控制223.3CAN模块233.3.1CAN总线简介233.3.2CAN模块设计243.4绝缘监测模块253.5热管理模块263.6显示模块283.7SOC估算293.7.1SOC定义293.7.2常用估算SOC的方法303.7.3本

8、文设计估算方法313.8告警电路设计323.9保护功能324电池管理系统软件设计344.1.1采集模块程序设计344.1.2主控模块程序设计355系统实验与验证366总结与展望386.1总结386.2展望39参考文献40致谢42附录43501绪论1