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基于AD7280A的中型锂离子电池组管理系统研究
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基于AD7280A的中型锂离子电池组管理系统研究
论文目录
 
摘要第1-7页
ABSTRACT第7-13页
第一章 绪论第13-22页
　　1.1 课题研究的目的和意义第13-14页
　　1.2 国内外研究概况第14-19页
　　　　1.2.1 BMS研究概况第14-17页
　　　　1.2.2 中型锂电池组管理系统研究概况第17-18页
　　　　1.2.3 BMS关键技术研究概况第18-19页
　　1.3 论文的主要研究内容第19-22页
第二章 锂电池原理及特性第22-40页
　　2.1 锂电池的工作原理第22-25页
　　　　2.1.1 锂电池发展历程第22-23页
　　　　2.1.2 锂离子电池结构和充放电原理第23-24页
　　　　2.1.3 锂离子电池正负极材料第24-25页
　　2.2 锂电池性能分析第25-27页
　　2.3 锂离子电池主要应用领域第27-30页
　　　　2.3.1 便携式产品方面的应用第27-28页
　　　　2.3.2 储能方面的应用第28页
　　　　2.3.3 航天及军工方面的应用第28页
　　　　2.3.4 电动自行车方面的应用第28-29页
　　　　2.3.5 电动汽车的应用第29-30页
　　2.4 锂电池的主要技术参数第30-31页
　　　　2.4.1 电压第30页
　　　　2.4.2 容量第30页
　　　　2.4.3 荷电状态（SOC）第30-31页
　　　　2.4.4 OCV-SOC曲线第31页
　　2.5 锂离子电池性能影响的主要因素第31-33页
　　　　2.5.1 温度第31-32页
　　　　2.5.2 电压第32页
　　　　2.5.3 电流第32-33页
　　2.6 锂电池的充放电特性第33-35页
　　2.7 锂电池的充电方式第35-37页
　　2.8 锂离子电池模型第37-40页
　　　　2.8.1 理想模型第37页
　　　　2.8.2 线性模型第37-38页
　　　　2.8.3 Thevenin模型第38页
　　　　2.8.4 四阶动态模型第38-40页
第三章 锂离子电池SOC估算第40-53页
　　3.1 锂离子电池SOC影响因素第40-41页
　　3.2 锂离子电池SOC估算的意义第41页
　　3.3 锂离子电池SOC估算方法第41-45页
　　　　3.3.1 放电法第42页
　　　　3.3.2 安时积分法第42页
　　　　3.3.3 开路电压法（OCV）第42-43页
　　　　3.3.4 零负载电压第43页
　　　　3.3.5 神经网络法第43-44页
　　　　3.3.6 扩展卡尔曼滤波法（EKF）第44-45页
　　3.4 基于EKF-Ah-OCV的SOC估算算法第45-53页
　　　　3.4.1 扩展卡尔曼滤波器原理第45-48页
　　　　3.4.2 基于EKF的SOC算法原理第48-49页
　　　　3.4.3 改进的安时法估算SOC第49-50页
　　　　3.4.4 OCV-SOC曲线估算SOC第50-51页
　　　　3.4.5 EKF-Ah-OCV算法设计第51-53页
第四章 串联锂离子电池组均衡管理第53-68页
　　4.1 锂离子电池串联成组第53-54页
　　4.2 锂离子电池组不一致性分析第54-55页
　　4.3 锂离子电池组不一致性产生的原因第55页
　　　　4.3.1 电池自放电第55页
　　　　4.3.2 电池容量退化第55页
　　　　4.3.3 库仑效率第55页
　　4.4 不一致性对锂离子电池组性能的影响第55-58页
　　　　4.4.1 对电池的电动势和内阻的影响第56-57页
　　　　4.4.2 对电池的容量的影响第57-58页
　　4.5 锂离子电池组均衡方法第58-61页
　　　　4.5.1 能耗均衡方法第58页
　　　　4.5.2 无能耗的均衡方法第58-61页
　　4.6 电池组自动均衡设计第61-68页
　　　　4.6.1 旁路电阻均衡法均衡原理分析第61-63页
　　　　4.6.2 降流均衡法均衡原理分析第63-65页
　　　　4.6.3 基于AD7280A自动均衡设计第65-68页
第五章 中型锂离子电池组管理系统设计第68-93页
　　5.1 BMS基本功能第68-70页
　　5.2 锂离子电池组管理系统方案第70-72页
　　　　5.2.1 IC（集成电路）控制第70页
　　　　5.2.2 基于分立式器件的MCU控制第70页
　　　　5.2.3 BMS硬件系统设计第70-72页
　　5.3 锂离子电池监控芯片AD7280A第72-73页
　　5.4 系统主控芯片STM32第73-75页
　　5.5 BMS核心原理图设计及分析第75-85页
　　　　5.5.1 AD7280A模拟前端采集原理第75-78页
　　　　5.5.2 AD7280A菊花链和SPI通信第78-80页
　　　　5.5.3 主控MCU第80-81页
　　　　5.5.4 电池组电压检测和电流检测第81-83页
　　　　5.5.5 系统对外通信接口设计第83-84页
　　　　5.5.6 充放电控制模块第84-85页
　　5.6 实验平台PCB版图和实物第85-86页
　　5.7 充电器第86-87页
　　5.8 BMS软件系统设计第87-92页
　　　　5.8.1 BMS系统及初始化流程第88-89页
　　　　5.8.2 热管理流程第89-90页
　　　　5.8.3 均衡控制流程第90-91页
　　　　5.8.4 SOC估算流程第91-92页
　　5.9 基于LABVIEW的上位机设计第92-93页
第六章 实验第93-98页
　　6.1 充电均衡实验第93-94页
　　6.2 放电实验第94-96页
　　6.3 充电实验第96-98页
第七章 总结与展望第98-101页
　　7.1 总结第98-99页
　　7.2 展望第99-101页
参考文献第101-107页
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文第107-108页
作者在攻读硕士学位期间所作的项目第108-109页
致谢第109页

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