【正文】 密級(jí)： NANCHANG UNIVERSITY 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 THESIS OF BACHELOR （ 2020 — 2020 年） 題 目 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 軟件學(xué)院 系 專 業(yè)： 軟件工程 班 級(jí)： 05 級(jí)嵌入式 7 班 學(xué) 號(hào)： 8000105008 學(xué)生姓名： 曹銘 指導(dǎo)教師： 黃菊花 教授 起訖日期： I 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè) :軟件工程 學(xué)號(hào) :8000105008 姓名 :曹銘 指導(dǎo)教師 :黃菊花 摘 要 隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，它的能量源 — 動(dòng)力電池組，成了電動(dòng)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(wèn)題的關(guān)鍵，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。 本文 針對(duì)目前性能穩(wěn)定的磷酸鐵鋰動(dòng)力 電池 ,設(shè)計(jì)了電動(dòng)汽車 的電池管理系統(tǒng)。 系統(tǒng)以 單片機(jī) 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(jí)保護(hù)板 可以實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池 的各種運(yùn)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(jí)保護(hù)板實(shí)現(xiàn)了 剩余電量的計(jì)算 、 電池 組 狀態(tài)的判斷 和組間均衡控制以及 故障時(shí)報(bào)警等相關(guān)功能 。 系統(tǒng)參數(shù)通過(guò)人機(jī)接口進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定， 系統(tǒng)中一級(jí)保護(hù)板通過(guò) CAN 總線與二級(jí)保護(hù)系統(tǒng)通訊， 整個(gè) 電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)通過(guò) NCU_BUS 總線與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。 最后，將 磷酸鐵鋰電池與設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行調(diào)試、并在電動(dòng) 車上安裝測(cè)試 。 試驗(yàn)結(jié)果表明， 系統(tǒng) 的 電池電壓、電流測(cè)量精度為 1%， SOC 預(yù)測(cè)精度為5%， 系統(tǒng)各個(gè)功能模塊運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 關(guān)鍵詞： 電動(dòng)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(dòng)汽車概述 ................................................................................................ 4 發(fā)展歷程 ................................................................................................ 4 國(guó)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(shì) .................................................................... 9 研究目的和意義 ........................................................................................ 10 本章小結(jié) ..................................................................................................... 12 第二章 電動(dòng)車蓄電池性能分析與比較 ........................................................................ 13 動(dòng)力電池 的基本術(shù)語(yǔ) ............................................................................. 13 常見(jiàn)的電動(dòng)汽車蓄電池 ......................................................................... 15 純電動(dòng)車對(duì)電池性能要求 ..................................................................... 17 本章小結(jié) ................................................................................................. 18 第三章 BMS 整體方案設(shè)計(jì) ................................................................................................ 19 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架 .......................................................................................... 19 中央控制單元 (CCU)電路設(shè)計(jì) ..................................................................... 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(chǔ)器擴(kuò)展接口 ................................................................................... 22 外部 E2PRAM 接口 ............................................................................... 23 電池 SOC 的預(yù)測(cè)方法 ................................................................................. 24 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) ...................................................................................... 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(jì) ......................................