基于STM32F103ZET6的动力电池管理系统设计

随着全球能源和环境问题的日益加剧,电动汽车将逐步成为未来主流的交通工具,对于电动汽车的研究受到了前所未有的重视。动力电池是当前制约电动汽车发展一个瓶颈问题,电池管理系统能够有效提高电池的使用效率,使其工作在最佳状态,并保障电池组的可靠性和安全性。本文在横向项目“动力锂电池管理系统实训平台开发”的牵引下,完成了基于STM32F103ZET6的分布式电池管理系统设计,并对所设计的软硬件进行了系统联调。其具体内容如下： (1)通过对磷酸铁锂电池的工作原理和工作特性进行研究,确定了电池管理系统的基本功能和总体方案。 (2)完成了基于STM32F103ZET6的分布式电池管理系统硬件电路设计,包括主控制板和采集板硬件电路。其中主控制板是系统核心,其电路主要包括最小系统、电源模块、数据采集模块、通信模块、人机交互模块等,采集板则主要完成单体电池参数的采集,二者通过CAN总线通信。 (3)完成了基于HC/OS-Ⅱ的电池管理系统软件设计,主要包括实时内核在STM32F103ZET6上的移植和应用软件的开发,其中应用软件由事件管理任务、CAN数据处理任务、传感器采集任务、串口数据发送任务、显示任务等任务模块构成。 (4)运用MATLAB的Simulink工具包完成了锂电池的建模,并根据当前主流的电池均衡方案开发了“均衡仿真模块”,以实现对其均衡过程的仿真,验证其均衡效果,为本系统后续均衡管理功能的开发奠定基础。 本文针对如上设计的软硬件,进行了系统联调,结果表明：所设计的电池管理系统能够稳定无误的运行,实现了预期的各项功能。