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阀控铅酸蓄电池广泛应用于各种大功率储能设备、应急电源、动力设备等各领域,为提高蓄电池组使用寿命,保证电池组高效、安全可靠运行,必须对蓄电池组进行实时监控、优化控制。电池组能量管理系统是以实现蓄电池组实时状态监测、优化控制和电池监测信息处理为主要目的集成终端。(1)本文在阅读大量参考文献,分析现有不同电池组管理系统的基础上,针对大功率电源电池组的特点,对大功率电源电池组能量管理系统主要功能、技术参数和作者所承担的主要研究任务进行介绍。(2)大功率阀控铅酸蓄电池内部结构复杂,需对其充放电原理进行分析,重点对其使用的阀控铅酸蓄电池特性进行试验,以及对充放电电池端电压变化特性、内阻特性、以及SOC影响因素进行分析,得到放电率、温度和自放电对电池SOC的具体影响。(3)蓄电池荷电状态SOC估算是电池组能量管理系统最重要的一部分,也是衡量其性能好坏的重要指标,本文在分析现有的研究成果的基础上,提出了基于改进的卡尔曼滤波和折算库仑效率安时积分相结合的复合SOC估算方法,经仿真验证,其具有较高的精度。(4)选用TI功能全面的浮点运算系列DSP28335为模块化设计内核,对蓄电池电压、温度和电流检测等模块硬件进行设计。蓄电池组单节电池电压监测是电池管理系统的一个重要功能,也是一个难点,在分析传统巡检的方法上,运用光耦继电器、集成运放隔离巡检技术,设计一种电池正负极电压可调的电路,实现对蓄电池电压的精确监测。(5)以TI公司提供的CCS3.3为开发界面,对系统软件框架、电池组状态巡检以及SOC估算等软件流程进行设计,重点对蓄电池组状态巡检和SOC估算算法的实现进行研究设计,同时也对触摸屏串口通讯协议和指令进行详细的设计。本文结合大功率电源电池组特点,开发设计一种基于DSP内核的电池组能量管理系统。最后,对所设计的电池管理系统测试,其电压巡检误差小于1%,SOC估算误差小于5%,达到设计要求。