基于S9KEAZ128AMLK的磷酸铁锂电池的SOC估计(3)
电池荷电状态（state of charge）SOC的快速、精确估算是电池管理系统最基本最重要的方面。为了缩短研究周期，通过对电池的静态和动态性能测试，建立磷酸铁锂电池的SOC仿真模型对电池的研究及市场化有着重要作用。
本文将围绕磷酸铁锂电池SOC估算这一课题展开深入研究。
1.2 主要研究内容和方法
本课题针对磷酸铁锂电池的SOC估算进行了详细的研究。电池的SOC的精确估算一直是业界一个棘手的问题，也有各种不同的解决方案，但是都没有大的突破。现依然有大批的研发人员在不停的寻找更加合理的方案。本课题在此基础上选择采用新型控制芯片汽车级的飞思卡尔S9KEAZ128AMLK为控制板，采集板的主芯片为LTC6802电压采集芯片，测试电池进行充放电的数据，并且建立了个Winform上位机显示软件，将控制板处理过的数据经过串口传到上位机上，然后跟实际测量对比。
本课题设计的电池组监测系统是针对磷酸铁锂动力电池组的监测系统，主要由主控制模块、数据监测模块、数据通讯模块、上位机显示模块等几部分组成，能够采集电池组的电压、电流、温度并进行实时显示当被监测电池组系统很复杂或者电池数量很多、还有大电流充放电时时，系统均能够对电池组进行稳定的监测。本文主要包括以下几个方面：
（1）系统的方案设计
设计磷酸铁锂电池组监测系统的整体框架。目的是对52V3276Ah动力电池组大模块的整体数据监测，包括电压、温度、电流。
（2）系统的硬件设计
主要分为系统硬件总体结构及各部分模块功能如何实现进行设计，包括主控制模块、数据监测模块、CAN通讯电路。
（3）系统的软件设计
首先对系统的各个部分进行分析并设计，设置完毕后SPI通讯模块、数据处理模快、中断服务请求、报警等进入运行阶段。
（4）磷酸铁锂电池组性能测试与分析
本文设计通过对磷酸铁锂电池单体的容量试验挑选一致性良好的电池单体，使用混合串并联组合方式组成52V3276Ah磷酸铁锂电池组。使用该监测系统对磷酸铁锂电池组的不同程度的充放电倍率试验进行监测，分析电池组的一致性、温度、倍率放电的性能。通过大量的实验测试，来验证该监测系统是否达到设计要求。
1.4 本课题研究的意义
我国磷酸铁锂电池组应用领域在近年来发展迅速，无论是作为风力发电和太阳能发电的专用储能设备，还是作为电动类交通工具等的电源动力设备，通讯基站电源设备，都有磷酸铁锂的影子。随着混合动力机车的不断发展，未来几年内磷酸铁锂电池组还将会成为这些新型能源机车的主要混合动力。
为确保电池组性能良好、延长电池组使用寿命和优化匹配系统动力参数，必须对电池组进行有效的实时监测，而其前提是监测电池的基本信号和全面掌握电池组的特性。为此，国内外均投入大量的人力物力对电池组监测系统开展广泛深入的研究。
本文研究目的立足于对现有电池组监测技术及现有监测系统的经验研究，设计了能够通过 SPI总线通讯对磷酸铁锂电池组实时监测，并显示的电池组监测系统。实现能够对大电流充放电以及对电压、温度值的精确监测，并提出了小容量电池拼装成组大电池的成组技术。
本研究应用于实际工程范畴，具有借鉴意义。首先，本课题设计了一种大容量磷酸铁锂电池组的监测系统，实现对整个电池组信息的监测并提出了电池成组技术，研究电池组的一致性、温度、倍率充放电性能，在磷酸铁锂电池性能研究和动力电池组监测系统的研究上做出了贡献；其次，准确的对电池组进行监测，能够推动电池组应用领域的发展。磷酸铁锂电池组是绿色能源，可以减少环境污染，创造可观的经济和社会效益。
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