基于STM32的工业锂电池前端集中监控管理系统

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1、分类号学号M201270839学校代码10487密级硕士学位论文基于STM32的工业锂电池前端集中监控管理系统学位申请人：周伟光学科专业：材料工程指导教师：张李超副教授答辩日期：2014年05月16日万方数据万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringASTM32-basedcentralizedfront-endindustriallithium-ionbatterymonitoringandmanagementsystemCandidate：

2、ZhouWeiguangMajor：MaterialsEngineeringSupervisor：Ass.Prof.ZhangLichaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2014万方数据万方数据[在此处键入]独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人

3、承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要锂离子电池由于其优异的性能，在工业上被广泛用作备用电源。但是，锂离子电池在

4、过充电、过放电、过热和挤压等条件下，会缩减使用寿命，甚至带来安全问题。解决问题的关键是提供一个稳定、可靠的电池管理系统来对锂离子电池的充放电过程进行控制，避免过充电、过放电等情况的发生，从而提高锂离子电池的使用寿命和使用安全性。本文在充分调查和研究锂离子电池监控管理的关键技术后，首先提出了一套以STM32微控制器为核心的锂离子电池监控管理系统整体设计方案，并对其设计的合理性进行了简要的论证。然后，本文分别介绍了本系统的硬件设计方案和软件设计方案。硬件设计方案方面，本文着重分析和说明了以STM32F107为核心的复位电路和下载电路的设计，USART到RS232和RS485的转换电路

5、，CAN控制器的扩展电路，以太网的PHY配置电路，数字输入电路和数字输出电路等电路设计的方案。除此之外，本文还对STM32F107的隔离保护方案进行了分析和说明。软件设计方案方面，本文重点介绍了软件整体设计的模块化和层次化的设计原则并分析了每一层和每一个模块的设计方法。另外，本文还着重分析了基于字节流的有限状态机模型的协议解析技术和基于STM32F107窗口看门狗的软件看门狗技术的实现关键。本文所设计的系统稳定可靠，在实际应用中得到了充分的验证，本文最后给出了其设计成果，并对其进行了展望。关键词：工业锂电池；电池管理系统；STM32；系统设计___________________

6、_________________________________________________________________________I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractBecauseofitsexcellentperformance,Lithium-ionbatterieshasbeenwidelyusedasabackuppowersourceintheindustry.However,lithium-ionbattery,onovercharge,overdischarge,overheatingandextrusionconditions,wil

7、lloseitsservicelifeandevenleadtoasecurityissue.Thekeytosolvingtheproblemistoprovideastable,reliablebatterymanagementsystemtocontrolthecharginganddischargingprocessofthelithium-ionbatteryandavoidover-charging,over-dischargingoccurrence,thusinc