节能型单体锂电池测试系统的研究与实现

摘要

近几年，由于空气污染严重，“节能减排”的口号一直围绕着我们每一个人。“绿色能源”行业的发展也是我们大家有目共睹的，动力电车的发展十分迅猛，电动汽车、公交车，甚至一些农用和工用车也正在朝着动力电能化发展。这种发展势必会带动一大批相关行业的发展，其中动力电池行业的发展是最受关注的。 目前市场的动力单体锂电池测试设备正向节能方向大踏步的发展，因此设计一款能够实现节能、采样真实反应电池性能变化、动态响应快的测试设备是适应了发展的需求。主要研究内容如下： 1）整机设计方案：首先介绍三级架构（上位机、下位机和测试设备）。明确指出了上位机的配置，简单介绍了下位机的主控芯片并着重说明三级架构的好处。其次对整机架构组成进行分析，确定机箱设计方案和 AC-DC、DC-DC的拓扑结构。 2）硬件方面主要进行了以下几个方面的研究：①重点讲解变压器、电感、电容器的设计和计算方法；②介绍了CAN总线通信的特点、连接方式以及注意事项；③对采样电路、控制电路以及系统电源进行了详细的介绍和设计。主芯片方面选用了TI的带有浮点运算的高性能运算芯片TMS320F28335PGFA，主频达到150MHz； 3）软件方面重点介绍了软件的编译环境CCS、程序设计的思路。研究了滤波算法、PID控制算法以及单双环控制的方法。 4）学习并通过MATLAB软件对功率部分进行仿真，通过仿真波形和数据验证拓扑结构和功率器件参数的可行性； 5）列出测试所使用的设备名称及型号、介绍具体测量方法，并对测试数据进行分析。 最后对本次设计进行总结，发现问题并提出下一步节能型单体锂电池测试系统的发展方向。

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