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1、武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书学学 号：号：0121109320101课课程程设设计计题题 目目通信工程应用技术综合训练与实习通信工程应用技术综合训练与实习学学 院院信息学院信息学院专专 业业通信工程通信工程班班 级级通信通信 ZY1101姓姓 名名郑涛郑涛指导教师指导教师2015 年 1 月 12 日武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书课程设计任务书课程设计任务书学生姓名：学生姓名： 郑涛郑涛 专业班级：专业班级： 通信通信 zy1101zy1101 指导教师：指导教师： 徐文君徐文君 工作单位：工作单位： 信息工程学院信息工程学院 题题 目：通
2、信工程应用技术综合训练与实习目：通信工程应用技术综合训练与实习初始条件：初始条件：要求学生完成通信专业各主干课程的学习后到企业去实习，通过本次实习进一步掌握专业 课程群的综合原理、操作技能，形成基本的解决实践问题的知识体系，提高学生对现代通 信系统的全面认识。实习单位实习单位：武汉中原电子信息公司要求完成的主要任务要求完成的主要任务: :（1）通过实习，加深对通信产品与设备的认识，进一步熟悉通信产品的研发、设计、生产、调试、安装与维护整个过程。（2）通过实习加深对本专业理论知识的理解，并掌握一些理论常识。（3）通过毕业实习掌握本专业的一些基本技能，熟悉公司生产的一些基本生产流程及操作。（4）培
3、养我们理论联系实际、从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力，将所学知识系统化。（5）通过毕业实习为毕业后走向社会、参加工作做好准备。（6）了解电动车电池控制系统的组成、工作原理、工作过程、错误估计、错误分析及误差修改。时间安排：时间安排：9.10：布置实习具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。10.8-10.18：中原电子第一阶段实习。12.29-1.9：中原电子第二阶段实习。1.5-1.13：完成课程实习报告并上交。指导教师签名：指导教师签名： 20152015 年年 1 1 月月 1313 日日系主任签名：系主任签名： 2015 年年 1 月月 13 日日武汉理工大学通信工程应用
4、技术综合训练与实习课程设计说明书目录引言.1 一 BMS 电池管理系统简介及原理 .2 1.1 BMS 电动车电池管理系统简介.2 1.1.1 BMS 简介 .2 1.1.2 BMS 功能 .2 1.2 BMS 系统原理.3 1.3 系统组成.4 1.4 系统模块 .4 二 实习过程.7 2.1 目测.7 2.2 系统程序下载 .7 2.3 系统耐久度测试 .8 2.4 系统误差校准.9 2.4.1 BMU 电压校准 .9 2.4.2 BCU 辅助电压校准 .10 2.5 系统参数测试 .11 2.5.1 BMU 联调 .11 2.5.2 主板单板测试 .13 2.6 系统环境测试 .15 2
5、.7 系统包装.16 2.7.1 外壳组装 .16 2.7.2 装箱 .16 三 实习总结及建议.18 3.1 实习总结及生产车间工艺流程优化建议 .18 3.2 质量控制方案 .20 参考文献.21武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书0引言引言电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重
6、时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无法正常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度范围内工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国内外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书1一一 BMSBMS 电池管理系统简介及原理电池管理系统简介及原理1.11.1 BMSBMS 电动车电池管理系统简介电动车电池管理系统简介1.1.11.1.1 BMSBMS 简介简介二次
7、电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。 电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着电池管理系统的发展，也会增添其它的功能。1.1.21.1.2 BMSBMS 功能功能一般而言电动汽车电池管理系统要实现以下几个功能：（1）准确估测动力电池组的荷电状态：准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即 SOC)，即电池剩余电量，保证 SOC 维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损
8、伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。（2）动态监测动力电池组的工作状态：武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书2在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄(应该为动力电池组应该为动力电池组)电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。(3)单体电池间的均衡：即为单
9、体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。1.2 BMS 系统原理系统原理由于动力电池能量和端电压的限制，电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合，而动力电池特性的高度非线性，使得电池管理系统(BMSBattery Management System)成为电动汽车的必备装置。BMS 一般由传感器(用于测量电压、电流和温度等)、控制单元和输入输出接口组成。BMS 最基本的功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程，进行电池管理以避免出现过放电、过充、过
10、热和单体电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能力和循环寿命，BMS的主要任务以及相应的传感器输入和输出控制如表 1 所示。 武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书3由于电动汽车电池组中众多动力电池之间存在制造工艺、材质、使用环境、接线方式等差异，单个电池之间存在容量、端电压和内阻的不一致在所难免，使用充电机直接为电池组进行整体充电，必然导致单个电池之间不一致性的加剧，出现个别电池的过电压充电。同样，单个电池间不一致性的存在也会导致电池组放电过程中的个别电池的过放电。在车上的布置分散、动力电池单体的使用环境不同，导致电池组单体问不一致性的积累和恶化，严重影响电池组
11、的使用寿命，对电池组的均衡充电以及有效的热管理是 BMS 的主要功能。1.3 系统组成系统组成汽车电池管理系统 BMS 由一个电池管理单元（BCU)和 8 个电池检测单元（BMU）组成在电动汽车中，BMS 是整车电控系统的重要组成部分，BMS 通过CAN 总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯，对电池系统进行安全、可靠、高效的管理。整车控制器通过 CAN 总线读取 BMS 数据，通过智能电机控制器控制电机，并将数据显示在仪表盘上。武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书4图 1-2 BMS 系统组成1.4 系统模块系统模块(1) 电池串管理单元 BCU对 8 个电池检测单元
12、 BMU 采集的数据进行算法分析，对电池组 SOC 进行动态估计，可实现与 BMU、整车控制器、充电机等进行通信，交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息，当出现过充、过放等故障时，BCU 可根据故障状态实行相应的报警与保护，系统上电后，对自身和 BMU 工作状况进行检测，保证系统工作正常。武汉理工大学通信工程应用技术综合训练与实习课程设计说明书5图 1-3 电池串管理单元 BCU(2) 电池检测单元 BMUBMU 通过电压检测排线与电池组连接，最多采集 12 串电池电芯的电压，并可根据电池单体电压信息对电池进行均衡，BMU 需将采集到的电池电压、箱体温度等信息通过 CAN 总线传输到电池串管理单元。单体电压检测：通过对串联单体电
