【正文】 密級： NANCHANG UNIVERSITY 學 士 學 位 論 文 THESIS OF BACHELOR （ 2020 — 2020 年） 題 目 電動汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計 學 院： 軟件學院 系 專 業(yè)： 軟件工程 班 級： 05 級嵌入式 7 班 學 號： 8000105008 學生姓名： 曹銘 指導教師： 黃菊花 教授 起訖日期： I 電動汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè) :軟件工程 學號 :8000105008 姓名 :曹銘 指導教師 :黃菊花 摘 要 隨著電動汽車的快速發(fā)展，它的能量源 — 動力電池組，成了電動汽車發(fā)展的瓶頸。電池技術(shù)和電池能量管理系統(tǒng) (BMS)的研究成為解決這一問題的關(guān)鍵，越來越受到人們的關(guān)注。 本文 針對目前性能穩(wěn)定的磷酸鐵鋰動力 電池 ,設(shè)計了電動汽車 的電池管理系統(tǒng)。 系統(tǒng)以 單片機 為控制核心，采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 一級保護板 可以實時檢測動力電池 的各種運行參數(shù)和狀態(tài)：電池 SOC、單體電壓、單體溫度、單路電流、總電流、總電壓； 二級保護板實現(xiàn)了 剩余電量的計算 、 電池 組 狀態(tài)的判斷 和組間均衡控制以及 故障時報警等相關(guān)功能 。 系統(tǒng)參數(shù)通過人機接口進行動態(tài)標定， 系統(tǒng)中一級保護板通過 CAN 總線與二級保護系統(tǒng)通訊， 整個 電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)通過 NCU_BUS 總線與整車其他系統(tǒng)進行信息交互。 最后，將 磷酸鐵鋰電池與設(shè)計的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合進行調(diào)試、并在電動 車上安裝測試 。 試驗結(jié)果表明， 系統(tǒng) 的 電池電壓、電流測量精度為 1%， SOC 預(yù)測精度為5%， 系統(tǒng)各個功能模塊運行穩(wěn)定可靠。 關(guān)鍵詞： 電動汽車 ； 電池管理系統(tǒng) ； CAN 總線 ； MCU； FPGA II Electric vehicle battery management system Abstract With the rapid development of electric vehicles, and its energy source Power Battery Group has bee the bottleneck of the development of electric vehicles. Battery technology and battery management system (BMS) research has bee the key to solve this problem, more and more attention. In this paper, the stability of the current performance of lithium iron phosphate power battery designed for electric vehicle battery management system. Singlechip control system to the core, the use of distributed work control system, the protection of boardlevel power batteries can be realtime detection of a variety of operating parameters and status: the battery SOC, single voltage, single temperature, singlechannel current, the total current, the total voltage。 secondary protection board to achieve the calculation of the remaining power, battery pack state judge and intergroup balance control, and the failure of the police and other related functions. System parameters through the manmachine interface for dynamic calibration, the system board level protection through the CAN bus munication with the secondary protection system, the entire system through the battery management system NCU_BUS bus and other vehicle information exchange system. Finally, lithium iron phosphate battery systems and design of hardware and software codebugging, and testing of electric vehicles. Test results show that the system battery voltage and current measurement accuracy of 1%, SOC prediction accuracy of 5% of each functional module system stable and reliable operation. Keyword: Electric vehicle； battery management system； CAN BUS； MCU； FPGA1 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................. I ABSTRACT ...................................................................................................................................... II 第一章 緒論 .................................................................................................................................. 4 電動汽車概述 ................................................................................................ 4 發(fā)展歷程 ................................................................................................ 4 國內(nèi)外發(fā)展概況 .................................................................................... 5 電池管理系統(tǒng)概述 ....................................................................................... 6 電池管理系統(tǒng)的意義 ............................................................................ 6 電池管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀 ............................................................................ 7 電池管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 .................................................................... 9 研究目的和意義 ........................................................................................ 10 本章小結(jié) ..................................................................................................... 12 第二章 電動車蓄電池性能分析與比較 ........................................................................ 13 動力電池 的基本術(shù)語 ............................................................................. 13 常見的電動汽車蓄電池 ......................................................................... 15 純電動車對電池性能要求 ..................................................................... 17 本章小結(jié) ................................................................................................. 18 第三章 BMS 整體方案設(shè)計 ................................................................................................ 19 系統(tǒng)的設(shè)計框架 .......................................................................................... 19 中央控制單元 (CCU)電路設(shè)計 ..................................................................... 20 SST89E516RD2 芯片介紹 ...................................................................... 20 復(fù)位電路和看門狗電路 ....................................................................... 21 晶體振蕩器接口電路 ........................................................................... 22 存儲器擴展接口 ................................................................................... 22 外部 E2PRAM 接口 ............................................................................... 23 電池 SOC 的預(yù)測方法 ................................................................................. 24 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 ...................................................................................... 27 本章小結(jié) ...................................................................................................... 28 第四章 基于 EPLD 的高速數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計 ......................................