基于zigbee技术的电池组管理系统

《基于zigbee技术的电池组管理系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于zigbee技术的电池组管理系统2010年10月吴贇目录1.背景2.国内外发展现状3.研究目标4.研究内容、关键技术及技术指标5.实施方案1、背景电动汽车类型1HEV3EV2PHEV研究背景电池组管理系统的主要功能电池组的安全保护电池组的电量计量电池组的状态管理电池组的均衡控制重要参数的显示和通讯锂离子电池组管理系统主要功能背景电池组保护背景类型高压安全保护过充电保护短路保护过温度保护过放电保护过电流保护基于CAN总线的BMS研究背景缺点：功耗大、成本高、布线复杂ZIGBEE研究背景ZigBee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。可以说是

2、一种小动物通过简捷的方式实现“无线”的沟通。人们借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。ZIGBEE每个ZigBee网络最多可支持65000个设备。使用频段为2.4GHz、868MHz及915MHz，均为免执照频段避免了发送数据时的竞争和冲突通常时延都在15毫秒至30毫秒之间只有20kbps到250kbps采用了多种节能方式收发功耗也较低传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本研究背景ZIGBEE的应用研究背景数字家庭ZIGBEE工业控制智能交通医疗设备汽车领域2、国内外发展现状BMS主要研究单位及机构国内外发展现状国外主要有：日本的松下电能有限公司、美国的i

3、llinois大学、Toledo大学、威斯康新大学、法国的SAFT公司、台湾辅仁大学、台湾国立中山大学等。国内进行研发的单位主要有：上海空间电源研究所、同济大学、清华大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、武汉理工大学、上海交通大学、北京有色金属总院等。BMS国内外发展现状国内外BMS主要采用的都是CAN总线通信，尚未采用无线通信的方式。3、研究目标基于ZIGBEE技术的电池组管理系统研究目标大幅降低系统功耗大幅降低研制成本节省大量布线空间研究目标4、研究内容、关键技术及技术指标研究内容ZigBee协议的研究BMS中ZigBee网络拓扑结构的研究BMS中ZigBee节点传输速率的研究BM

4、S中ZigBee通信稳定性的研究研究内容、关键技术及技术指标关键技术1)系统的网络拓扑结构找出适合电池组管理系统的最优拓扑结构研究内容、关键技术及技术指标关键技术2)系统的电磁兼容及稳定性封闭结构内的多模块抗干扰研究内容、关键技术及技术指标创新点研究内容、关键技术及技术指标首次将ZIGBEE无线通信技术与电池组管理系统有机的结合在一起。功耗低成本低布线简单技术指标节点数：>10传输速率：200Kbps误码率：<0.01%有效距离：>10m单个节点功耗：<12mW技术指标研究内容、关键技术及技术指标5、实施方案ZigBee无线芯片选取硬件设计硬件设计示意图拟采取的研究方案和途径MSP430特点1

5、6位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式中断多使用灵活低功耗片上外围模块丰富：A/D，定时器、模拟比较器，串口，IIC总线，液晶驱动CC2430介绍CC2430芯片是全球首款真正的单芯片ZigBee解决方案，是Chipcon公司生产的无线片上系统（SOC），这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4GHzISM波段应用对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2.4GHzDSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。CC2430芯片的特点1、高性能和低功耗的8051微控制器核。2、集成符合IEEE802.15.4标准的2.4

6、GHz的RF无线电收发机。3、优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。4、在休眠模式时仅0.9µA的电流消耗，外部的中断或RTC能唤醒系统；在待机模式时少于0.6pA的电流消耗，外部的中断能唤醒系统。5、硬件支持CSMA/CA功能。6、较宽的电压范围(2.0-3.6V)。7、数字化的RSSI/LQI支持和强大的DMA功能。8、具有电池监测和温度感测功能。9、集成了14位模数转换的ADC。10、集成AES安全协处理器。11、带有2个强大的支持几组协议的USART，以及1个符合IEEE802.15.4规范的MAC计时器，1个常规的16位计时器和2个8位计时器。CC2430内部框图CC2430典型应用

7、电路CC2430工作需要两个时钟晶振，第一个为32MHz，为无线收发时钟;第二个为32.068KHz，为休眠模式提供时钟供电电源模块3.3V供电电路主要运用芯片LM5009，给射频芯片CC2430、I/O扩展芯片CD4067、MAX6102等芯片提供电源。通过此电路，将12节单体锂电池组成的电池组的电压由40V2.5V参考电压电路模块CC2430内部基准电压为1.25V，由于电压过低，另需外部供给