基于方程式赛车电池BMS设计.doc

摘要:现今社会随着经济发展和人们需求的持续增加，汽车在社会中的角色逐渐变的不可忽视。车俩行业的迅速发展同时推动了其他钢铁、橡胶等领域的迅速发展，但是伴随着而来的是严峻的能源稀缺和环境污染问题。

在此背景下纯电动汽车应运而生，它的优点是噪声低、无废气排放，因此受到人们的喜爱和全世界的重视。纯电动方程式赛车作为发展纯电动汽车的平台起到十分关键的作用，而电动汽车最为关键的问题在于电池问题，而其中最为核心的部分是它的电池管理系统(BMS)。基于方程式赛车的电池管理系统，能够很好的检测管理赛车锂电池在工作过程中运行的整个过程，实现对电池组中各个单体电压、电流、温度的采集与检测，电量的测算以及对电池的保护。 

本论文我们的电池管理系统采用STM32F103作为核心芯片，通过对电池组电压、电流、温度等信息的分别采集并处理，来实现一整套可行的电池管理系统，给整个方程式赛车正常运行提供数据基础。

关键词：纯电动方程式赛车；电池管理系统；电池状态；STM32F103

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 本课题研究的目的和意义-1

1.2 本论文研究的主要工作-2

2 方程式赛车电池组系统结构及其管理系统设计原理-3

2.1 方程式赛车电池组系统结构-3

2.2 电池管理系统的功能概述-3

2.3信号的采集与处理-4

2.3.1电池管理系统信号的采集-4

2.3.2剩余电量计算-4

2.4 系统实现主要性能指标-5

3 基于STM32F103电池管理系统的硬件设计-6

3.1 STM32F103简介-6

3.2 系统电源模块电路设计-6

3.2.1 电源电路的设计-6

3.2.2 STM32启动模式电路选择设计-7

3.3  STM32F103外围接口电路的设计-8

3.3.1 模数转换器的电路设计-8

3.3.2  测温测压电路设计-8

3.3.3  复位电路的电路设计-9

3.3.4 CAN通讯接口电路设计-10

4基于STM32数据采集系统的软件设计-10

4.1  Keil uVision3平台简介-10

4.2  基于STM32的方程式赛车电池管理系统的总体程序设计-11

4.3  系统储存及显示模块程序设计-12

4.3.1  数据转换模块程序设计-12

4.3.2  LCD显示模块程序设计-13

4.3.3  数据存储模块程序设计-13

4.3.4  CAN数据通讯模块程序设计-14

4.4  系统采集模块程序设计-14

4.4.1  电流采集程序设计-14

4.4.2  电压采集程序设计-15

4.4.3  温度采集程序设计-15

5  整机PCB板设计-16

5.1 整体布局-16

5.2 布线-16

总结与展望-17

附  录-19

致  谢-20