新能源汽车电池管理系统电流估算方案设计与研究(附件)【字数：8467】
指导教师 陈南 摘 要本文设计与研究电池管理系统中电流估算方案，包含对电流传感器的选择和电流管理装置系统的设计。依照对电流管理特点的研究，与集合恒流、恒压、涓流三个电流管理方式的优势，通过单片机PIC16C54支配，通过电流和电压的自主反馈，运用脉宽调制技术来调节电压，可以分为快充、慢充、涓流这三个阶段。这种电流管理方法可以使电流管理电流在总体上逼近电池的可接受电流管理电流曲线。实验结果显示，由单片机PIC16C54来控制电池管理系统，他可以更快更好的控制时间和电流管理的特征，让其使用寿命延长，用新的方法来提高电池的各方面性能，将会有一个好的应用前景。
目 录
第一章 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
1.3 研究现状 1
第二章 电池管理系统方案的选择及系统的整体结构 2
2.1 课题的总体设计方案 2
2.2电流传感器的选择 2
2.3 系统的整体结构 3
第三章 电池管理系统硬件部分的设计 4
3.1 电池管理系统的电流管理过程及工作原理 4
3.1.1 电流管理过程分析 4
3.1.2 电流管理系统的工作原理 4
3.2 电流控制电路的设计 5
3.2.1 单片机的选择 5
3.2.2 控制电路的设计 6
3.3 开关电源PWM控制电路的设计 8
3.3.1 TL494的简介 8
3.3.2 TL494的工作原理 9
3.3.3 TL494外围电路的设计 11
3.4 开关电源主回路设计 12
3.4.1 功率开关元件的选用 12
3.4.2 滤波电路的设计 13
3.4.3 开关管驱动电路的设计 14
第四章 软件部分的设计 16
4.1 软件的功能 16
4.2 PIC系统指令设计 16
4.2.1 指令系统基本说明 16
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.2.2 指令寻址方式 17
4.3 程序流程图 18
总结与展望 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 引言
1.1 研究背景
电动汽车市场是未来锂离子电池行业发展的最强大的力量，所以我们要分析未来电动汽车和汽车电池的应用前景。电池是电动汽车最核心的部位，纯电动汽车制造成本中电池所占比例最高，大多高于30％，有的甚至达到40％以上。
在政府的大力支持下，中国电动车市场发展前景越来越明朗，购买电动车的消费者人数也在逐年增长。但是，对于电动汽车，动力电池及相关材料产业链的发展来说，数量是足够了，但质量有待提高。我们还有好多事要做。质量的工作关键在于提高企业的技术水平和生产能力，处理好工业发展环境，禁止货币不良，货币不好等现象发生，鼓励创新，切断保护知识产权的立场。如果这些工作一步一步完成，中国电动汽车及相关产业的发展将有希望。
1.2 研究意义
为了能更好的提升新能源汽车电池管理系统的功能，以及节约更多的能源，保护环境，而在这其中最重要的就是电路中有关电流的研究，让我们一起来保护我们的环境。?
1.3 研究现状
目前的管理方法发展很长。当前管理形式的发展由电力技术，电池制造技术和人们对电池特性认知所影响。传统的电流管理方法有恒流，恒压，先恒流和后恒压。虽然控制方法简单易行，但存在时间管理长，方法单一，易损坏等缺点。
针对传统电流管理方法存在的安全隐患，电流管理时间较长等缺点，提出了变相恒流，脉冲电流管理和可变电流间断等新的电流管理方法。这些方法可以有效增加电流管理的效率，缩小电池管理的时间。再延长电池寿命已有突破，但我们还要好好努力。目前，磷酸铁锂动力电池的管理通常采用串联电流管理，这是因为串联电流管理方法成本便宜，好运用。此时，如果电池继续存在，电池没有充满电。在串联电流管理中，满电的单电磷酸铁锂动力电池应该是过电流管理。
本章小结
主要就是对于背景的介绍，还有目前所能达到的标准，以及对未来的一种憧憬，我们还有好多地方需要研究，为新能源汽车发展付出一份力。
第二章 电池管理系统方案的选择及系统的整体结构
2.1 课题的总体设计方案
用逐个功能模块分析和重组来实施解决方案。分析和设计电流控制电路，开关电源PWM控制电路，开关电源主电路中的滤波电路，开关管驱动电路，辅助电源电路和显示电路。该软件所能实现的功能，绘制了所需要的流程图，并对程序进行了研究。
2.2关于电流传感器的选择
电流传感器就是一种检测装置，可以接收电流信息，并且将信息转换成电信号或者其他形式，来实现信息的处理、存储、记录和传输等。它也可以为磁传感器，在生活中有许多应用，如家电、电网、风力发电等。
电流传感器有很多种类如分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器。而在其中电子式电流互感器有大约霍尔电流传感器、洛可夫斯基电流传感器和用于测量的anyway变频传感器这几种。
其主要优点：
（1）快速响应和高可靠性工作。
（2）与控制系统吻合度高，灵敏度高，线性度高。
（3）适应能力好，无恶劣环境，干扰小，噪音低，可适应我们的使用。
（4）传感器具有高性价比。以尽可能低的成本维持尽可能长的寿命，并且易于维护和更换。满足上述要求的传感器非常少，为了达到目的、使用环境、测量对象的条件、精度要求和信号处理，需要选择所需的传感器。
在这其中我选择了霍尔电流传感器。首先它有开环和闭环俩种形式，它的产品有许多种类，如MP25P1型、ES300C型等。
它与其它的电流传感器的区别在于：
1.响应速度快
2.不怕低温
3.精确度高
4.体积较小
5.宽频带
6.适应能力强
7.线性度好
2.3 系统的整体结构
电流管理系统的结构框图如图2.6所示。
目 录
第一章 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
1.3 研究现状 1
第二章 电池管理系统方案的选择及系统的整体结构 2
2.1 课题的总体设计方案 2
2.2电流传感器的选择 2
2.3 系统的整体结构 3
第三章 电池管理系统硬件部分的设计 4
3.1 电池管理系统的电流管理过程及工作原理 4
3.1.1 电流管理过程分析 4
3.1.2 电流管理系统的工作原理 4
3.2 电流控制电路的设计 5
3.2.1 单片机的选择 5
3.2.2 控制电路的设计 6
3.3 开关电源PWM控制电路的设计 8
3.3.1 TL494的简介 8
3.3.2 TL494的工作原理 9
3.3.3 TL494外围电路的设计 11
3.4 开关电源主回路设计 12
3.4.1 功率开关元件的选用 12
3.4.2 滤波电路的设计 13
3.4.3 开关管驱动电路的设计 14
第四章 软件部分的设计 16
4.1 软件的功能 16
4.2 PIC系统指令设计 16
4.2.1 指令系统基本说明 16
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.2.2 指令寻址方式 17
4.3 程序流程图 18
总结与展望 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 引言
1.1 研究背景
电动汽车市场是未来锂离子电池行业发展的最强大的力量，所以我们要分析未来电动汽车和汽车电池的应用前景。电池是电动汽车最核心的部位，纯电动汽车制造成本中电池所占比例最高，大多高于30％，有的甚至达到40％以上。
在政府的大力支持下，中国电动车市场发展前景越来越明朗，购买电动车的消费者人数也在逐年增长。但是，对于电动汽车，动力电池及相关材料产业链的发展来说，数量是足够了，但质量有待提高。我们还有好多事要做。质量的工作关键在于提高企业的技术水平和生产能力，处理好工业发展环境，禁止货币不良，货币不好等现象发生，鼓励创新，切断保护知识产权的立场。如果这些工作一步一步完成，中国电动汽车及相关产业的发展将有希望。
1.2 研究意义
为了能更好的提升新能源汽车电池管理系统的功能，以及节约更多的能源，保护环境，而在这其中最重要的就是电路中有关电流的研究，让我们一起来保护我们的环境。?
1.3 研究现状
目前的管理方法发展很长。当前管理形式的发展由电力技术，电池制造技术和人们对电池特性认知所影响。传统的电流管理方法有恒流，恒压，先恒流和后恒压。虽然控制方法简单易行，但存在时间管理长，方法单一，易损坏等缺点。
针对传统电流管理方法存在的安全隐患，电流管理时间较长等缺点，提出了变相恒流，脉冲电流管理和可变电流间断等新的电流管理方法。这些方法可以有效增加电流管理的效率，缩小电池管理的时间。再延长电池寿命已有突破，但我们还要好好努力。目前，磷酸铁锂动力电池的管理通常采用串联电流管理，这是因为串联电流管理方法成本便宜，好运用。此时，如果电池继续存在，电池没有充满电。在串联电流管理中，满电的单电磷酸铁锂动力电池应该是过电流管理。
本章小结
主要就是对于背景的介绍，还有目前所能达到的标准，以及对未来的一种憧憬，我们还有好多地方需要研究，为新能源汽车发展付出一份力。
第二章 电池管理系统方案的选择及系统的整体结构
2.1 课题的总体设计方案
用逐个功能模块分析和重组来实施解决方案。分析和设计电流控制电路，开关电源PWM控制电路，开关电源主电路中的滤波电路，开关管驱动电路，辅助电源电路和显示电路。该软件所能实现的功能，绘制了所需要的流程图，并对程序进行了研究。
2.2关于电流传感器的选择
电流传感器就是一种检测装置，可以接收电流信息，并且将信息转换成电信号或者其他形式，来实现信息的处理、存储、记录和传输等。它也可以为磁传感器，在生活中有许多应用，如家电、电网、风力发电等。
电流传感器有很多种类如分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器。而在其中电子式电流互感器有大约霍尔电流传感器、洛可夫斯基电流传感器和用于测量的anyway变频传感器这几种。
其主要优点：
（1）快速响应和高可靠性工作。
（2）与控制系统吻合度高，灵敏度高，线性度高。
（3）适应能力好，无恶劣环境，干扰小，噪音低，可适应我们的使用。
（4）传感器具有高性价比。以尽可能低的成本维持尽可能长的寿命，并且易于维护和更换。满足上述要求的传感器非常少，为了达到目的、使用环境、测量对象的条件、精度要求和信号处理，需要选择所需的传感器。
在这其中我选择了霍尔电流传感器。首先它有开环和闭环俩种形式，它的产品有许多种类，如MP25P1型、ES300C型等。
它与其它的电流传感器的区别在于：
1.响应速度快
2.不怕低温
3.精确度高
4.体积较小
5.宽频带
6.适应能力强
7.线性度好
2.3 系统的整体结构
电流管理系统的结构框图如图2.6所示。
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