锂离子动力电池管理系统的嵌入式平台设计

摘要

电动汽车的使用对锂离子动力电池组管理系统提出了更高的要求。嵌入式系统由于具有体积小，功能集中、可靠性高等优点在各个领域的应用越来越广泛。本文包括两个方面的内容： 1)根据锂离子动力电池管理系统的功能需求，构建一个嵌入式系统平台，平台处理器采用Intel公司的PXA255，操作系统采用微软公司的Windows CE； 2)将嵌入式平台应用到锂离子动力电池的管理上。管理系统采用分布式的主从结构，由上层的嵌入式平台、中层的单片机板和底层的采样板组成。 在嵌入式平台的构建上，论文主要从硬件设计和软件设计两个方面进行了说明。在硬件设计中，详细论述了存储设备、通信接口、人机交互等外围模块的硬件电路设计和实现。在软件设计上，介绍了Windows CE操作系统的移植过程，这也是嵌入式平台构建过程中的难点。论文主要从引导程序、OEM适配层程序和设备驱动程序三个方面进行了论述。利用嵌入式平台的CAN总线或RS232串行接口可以构成不同模式的锂离子动力电池管理系统。 在锂离子动力电池管理系统的具体实现上，详细介绍了管理系统上、中、下三层的设计过程。特别对层与层之间的通信过程进行了重点介绍。利用锂离子动力电池的充放电实验验证了方案的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的提出

1.2课题研究的目的和意义

1.3锂离子动力电池管理系统的研究现状

1.4本文的主要研究内容

第二章 BMS的嵌入式平台总体设计

2.1嵌入式系统简介

2.2 BMS的嵌入式平台功能

2.3 BMS的嵌入式平台组成

2.3.1 BMS的嵌入式平台硬件组成

2.3.2 BMS的嵌入式平台软件组成

2.4本章小结

第三章 BMS的嵌入式平台硬件设计

3.1 PXA255处理器简介

3.2电源和复位模块设计

3.3存储器模块设计

3.4 LCD显示和触摸屏模块设计

3.5通信模块设计

3.5.1 CAN总线接口

3.5.2 RS232串行接口

3.6 A/D转换模块设计

3.7本章小结

第四章 BMS的嵌入式平台软件设计

4.1 Windows CE操作系统简介

4.2 BootLoader开发

4.2.1 BootLoader简介

4.2.2 BMS的嵌入式平台BootLoader实现

4.3 OAL开发

4.3.1 OAL简介

4.3.2 BMS的嵌入式平台OAL实现

4.4驱动程序开发

4.4.1驱动程序简介

4.4.2 BMS的嵌入式平台串口驱动程序实现

4.4.3 BMS的嵌入式平台CAN总线驱动程序实现

4.5本章小结

第五章 BMS的具体实现

5.1 BMS的功能需求

5.2 BMS的总体方案设计

5.3采样板设计

5.4单片机板设计

5.5 1-Wire总线通信

5.6 BMS的上层应用程序设计

5.6.1串口通信程序的实现

5.6.2锂离子动力电池管理程序的实现

5.7本章小结

第六章 BMS的调试与实验

6.1 BMS的嵌入式平台硬件调试

6.2 BMS的实验

6.3本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢