本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著化石能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的逐漸加劇,電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)汽車已成為必然趨勢(shì),動(dòng)力電池作為電動(dòng)車中的關(guān)鍵部件也取得了飛速發(fā)展。但是電動(dòng)車的發(fā)展過(guò)程中還有很多問(wèn)題需要解決,其中電池管理系統(tǒng)技術(shù)關(guān)系到動(dòng)力電池的使用安全、使用壽命及電動(dòng)車的續(xù)航里程,因此研究電池管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行管理和維護(hù)具有重要的意義。本文在對(duì)電動(dòng)汽車所需電池管理系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)了一套完整的電池管理系統(tǒng)。本文針對(duì)電動(dòng)汽車的應(yīng)用,設(shè)計(jì)了完整的電池管理系統(tǒng)。首先通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車對(duì)電池管理系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行分析,得出了電池管理系統(tǒng)所應(yīng)具備的基本功能�？紤]電池管理系統(tǒng)的實(shí)用性與成本,確定了電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,電池狀態(tài)分析中的剩余荷電量(SOC, State Of Charge), SOC估計(jì)功能,電池安全保護(hù)功能,能量管理中的充放電控制功能以及電池信息管理這幾個(gè)功能。然后,通過(guò)對(duì)常用電池管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析選型,考慮電池管理系統(tǒng)的適用性,最終選擇了更加適用于多電池單體、多電池包應(yīng)用場(chǎng)景的基于控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network), CAN的分散式電池管理系統(tǒng)。根據(jù)電池管理系統(tǒng)的功能需求,完成了電池管理系統(tǒng)主控制器、從控制器的電路設(shè)計(jì),人機(jī)交互顯示器選型,并完成了電池高壓配電箱的設(shè)計(jì)以及電池包熱管理方案設(shè)計(jì)。然后,對(duì)電池管理系統(tǒng)的軟件功能拓?fù)浼捌滠浖姆謱咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,以LTC6802驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槔榻B了硬件驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)工作,并簡(jiǎn)單敘述了應(yīng)用程序的功能。分別介紹了SOC的估計(jì)策略及其軟件實(shí)現(xiàn)、故障診斷、充電控制策略功能的軟件算法等,完成了電池管理系統(tǒng)主從控制器程序流程圖設(shè)計(jì)。從而設(shè)計(jì)出了完整的電池管理系統(tǒng)最后,將所設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,通過(guò)對(duì)比分析,驗(yàn)證了該電池管理系統(tǒng)功能能夠滿足設(shè)計(jì)需求。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 電池管理系統(tǒng) SOC估計(jì) 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的目的和意義10-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國(guó)外電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的主要工作和各章節(jié)安排16-18
• 第2章 電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)與功能設(shè)計(jì)18-30
• 2.1 電池管理系統(tǒng)功能需求18-28
• 2.1.1 電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)18-20
• 2.1.2 電池狀態(tài)分析20-21
• 2.1.3 電池安全保護(hù)21-22
• 2.1.4 能量控制管理22-27
• 2.1.5 電池信息管理27-28
• 2.2 電池管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30-46
• 3.1 從控制器硬件設(shè)計(jì)30-31
• 3.2 主控制器硬件設(shè)計(jì)31-32
• 3.3 人機(jī)交互設(shè)計(jì)32
• 3.4 高壓配電箱設(shè)計(jì)32-33
• 3.5 硬件電路設(shè)計(jì)33-45
• 3.5.1 主芯片選型34
• 3.5.2 電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.5.3 電池單體電壓測(cè)量電路35-37
• 3.5.4 電池溫度測(cè)量電路37
• 3.5.5 電池組總電壓的采集37-38
• 3.5.6 電池組電流采集電路38-39
• 3.5.7 電池組絕緣電阻的測(cè)量電路39-40
• 3.5.8 電池組熱管理40-41
• 3.5.9 執(zhí)行器控制電路41-42
• 3.5.10 通信電路42-43
• 3.5.11 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路43-44
• 3.5.12 時(shí)鐘電路44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-55
• 4.1 軟件的層次結(jié)構(gòu)46-48
• 4.1.1 硬件驅(qū)動(dòng)程序47-48
• 4.1.2 應(yīng)用層程序48
• 4.2 SOC估計(jì)算法程序48-51
• 4.3 充電控制策略51-52
• 4.4 故障診斷52-53
• 4.5 控制器程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.5.1 從控制器程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.5.2 主控制器程序設(shè)計(jì)54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 電動(dòng)汽車BMS實(shí)驗(yàn)測(cè)試55-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架介紹55-56
• 5.2 電壓采集精度驗(yàn)證56-57
• 5.3 電流采集精度驗(yàn)證57-58
• 5.4 電池SOC估計(jì)精度驗(yàn)證58-59
• 5.5 故障診斷驗(yàn)證59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的其它成果65-66
• 致謝66-67
• 作者簡(jiǎn)介67

【相似文獻(xiàn)】

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