基于远程监控技术的电动叉车BMS设计及故障诊断

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在电动叉车市场占有率逐步攀升、动力电池由铅酸电池逐渐更换为锂离子电池的背景下,基于电动叉车电压平台低、电池容量大的特性,结合远程监控方面的需求,对电动叉车电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)与远程监控系统进行研究和开发。论文的主要研究工作如下:  1)针对电动叉车故障率高、电池运行参数获取困难等问题,提出了集成远程通信模块的电动叉车BMS设计方案。硬件上采用模块化开发方法,将模块作为硬件开发的基础单元进行设计与测试;软件采用前后台系统框架,前台基于计时、通信和故障执行中断,后台根据指令选择工作模式进行任务调度。通过搭建测试环境,对电动叉车BMS软、硬件基础功能进行联合调试。调试结果表明电动叉车BMS各项功能满足使用需求。  2)基于电动叉车对远程监控的需求,通过GPS技术实现BMS定位;通过通信双方应答、传输数据校验、数据合理性判断等措施,确保BMS与服务器之间数据上传与参数设置正常进行。通过将程序升级步骤分为升级握手、程序传输和启动升级3个阶段,同时将应用程序进行代码分区,确保升级顺利执行。  3)针对动态测试中通信链路因电磁干扰引起通信异常的问题,通过对数据传输信号进行测量定位以及对电机驱动系统工作原理分析研究,确定电机负载不平衡情况下逆变器高速开关动作产生的二次谐波与高次谐波通过直流母线耦合至采集芯片内核电源处,造成差分信号驱动异常,从而导致通信故障。通过硬件抗干扰设计改进和对数据传输进行CRC校验等措施,抑制干扰信号对传输链路的影响,确保通信正常进行。
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