【摘 要】
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在能源问题日益突出的现代社会,对电池的合理使用和管理显得日益重要。不间断电源是目前广泛使用的一种电力电子设备,能够在不中断提供电源的同时保证较好的供电质量。蓄电池作为不间断电源的重要组成部分,在现代经济发展中发挥了极其重要的作用。本文首先提出了系统总体设计方案,基于铅酸蓄电池开展了蓄电池管理系统硬件部分、软件部分和实验测试部分的设计,构建了一套具备电池参数检测、故障告警和通信等功能的电池管理系统。
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在能源问题日益突出的现代社会,对电池的合理使用和管理显得日益重要。不间断电源是目前广泛使用的一种电力电子设备,能够在不中断提供电源的同时保证较好的供电质量。蓄电池作为不间断电源的重要组成部分,在现代经济发展中发挥了极其重要的作用。本文首先提出了系统总体设计方案,基于铅酸蓄电池开展了蓄电池管理系统硬件部分、软件部分和实验测试部分的设计,构建了一套具备电池参数检测、故障告警和通信等功能的电池管理系统。本文完成了蓄电池管理系统的硬件部分设计。硬件部分由单体电池采集器模块、电池组采集器模块和智能网关模块构成。采用TI公司的MSP430AFE253单片机作为单体电池采集器模块的MCU,实现了单体电池电压、温度和内阻的检测功能;采用ST公司的STM8L151系列单片机作为电池组采集器模块的MCU,实现了电池组总电压、充放电电流、绝缘电阻和纹波电压的检测功能;采用ST公司生产的基于ARM Cortex-M4的32位微控制器STM32F407VET6作为智能网关模块的MCU,实现了采集数据的查询、配置、分析、上报和显示等功能。本文完成了蓄电池管理系统的软件部分设计。软件部分由采集器模块软件设计和智能网关软件设计构成。采集器模块软件部分重点设计了数据采集流程、温度采集算法和内阻采集算法,且均在采集过程前做了软件校准;智能网关软件部分是基于实时操作系统的,对通信协议设计和显示屏软件设计做了重点分析。最后,在搭建的实验测试平台上测试和验证了蓄电池管理系统的参数采集功能、均衡功能、告警功能和SOC估算功能,SOC估算精度在5%以内,测试结果论证了本系统的可行性和可靠性。
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