1. 本选题研究的目的及意义
随着海洋资源开发和海洋权益维护的不断加强,无人船作为一种智能化、自动化的海上作业平台,在海洋调查、环境监测、资源勘探等领域发挥着越来越重要的作用。
无人船的续航能力是制约其应用的关键因素之一,而电池作为无人船的主要动力来源,其性能直接影响着无人船的续航时间和工作效率。
因此,对无人船电池进行高效、安全的管理至关重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在无人船电池管理系统方面开展了大量的研究工作,并取得了一定的成果。
1. 国内研究现状
国内在无人船电池管理系统方面的研究起步相对较晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括:(1)基于STM32的无人船电池管理系统硬件平台搭建:包括选择合适的STM32微控制器、设计电池电压、电流和温度采集电路、设计充放电控制电路、选择合适的通信接口等。
(2)电池管理系统软件设计:包括电池状态估计算法的研究、均衡充电策略的设计、故障诊断与保护机制的实现等。
(3)系统测试与验证:搭建实验平台,对所设计的电池管理系统进行测试,验证其功能和性能指标是否满足设计要求。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法,逐步开展以下研究工作:(1)文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解无人船电池管理系统的研究现状、发展趋势以及关键技术,为本课题的研究奠定理论基础。
(2)系统设计阶段:根据无人船电池的特点和应用需求,确定电池管理系统的功能需求和性能指标,完成系统总体方案设计,包括硬件电路设计和软件架构设计。
(3)仿真验证阶段:利用Proteus、Multisim等仿真软件对设计的硬件电路进行仿真验证,确保电路设计的合理性和可靠性;利用Matlab/Simulink等仿真软件对电池管理算法进行仿真分析,验证算法的有效性和优越性。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于:(1)针对无人船应用场景,设计一种基于STM32的低成本、低功耗、高精度的电池管理系统。
(2)研究适用于无人船电池特性的状态估计算法,提高电池状态估计的精度,为电池的均衡控制和安全保护提供依据。
(3)提出一种基于改进型算法的均衡充电策略,优化电池的充电过程,延长电池的使用寿命,提高电池的利用效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王伟,付珺,郭俊杰,等.面向电动汽车的电池管理系统综述[J].电子技术与软件工程,2021(19):111-115.
[2] 鲁佳,何春辉,何俊,等.基于STM32的动力电池管理系统设计[J].电子技术应用,2022,48(06):160-164.
[3] 肖遥,黄健,黄海.基于STM32的无人船电池管理系统设计[J].舰船科学技术,2022,44(02):142-147.
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