本文關(guān)鍵詞：電動汽車分布式電池管理系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：隨著電動汽車技術(shù)進步及低碳環(huán)保生活理念的不斷增強,電動汽車憑借諸多優(yōu)勢逐漸走入人們的日常生活,給我們出行帶來極大便利的同時也很大程度上減輕了對環(huán)境帶來的負(fù)面影響,廣受稱贊。當(dāng)前我國正加大力度推進新能源汽車的發(fā)展,在社會上引起積極反響,各行各業(yè)也競相加入到電動汽車研制開發(fā)領(lǐng)域�？梢哉f電動汽車行業(yè)已進入快速發(fā)展期,不僅能帶來新的經(jīng)濟增長點,增強環(huán)保效應(yīng),也促進了電池管理系統(tǒng)(BMS)的發(fā)展。電池管理系統(tǒng)作為電動汽車不可或缺的組成部分,通過對汽車動力電池的高效管理,可有效提高電動汽車?yán)m(xù)航里程和電池使用壽命,降低使用成本。為提高實用性并方便拓展,本文電池管理系統(tǒng)的設(shè)計方案采用主從分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由一個負(fù)責(zé)電池任務(wù)處理的主機模塊和多個負(fù)責(zé)單體電池信息采集的從機模塊組成,主機和從機模塊之間通過CAN總線進行信息傳遞和命令收發(fā),從機模塊數(shù)量可在1~127個之間靈活配置,并分配有獨立CAN總線源地址。借助LTC6804電池監(jiān)測芯片,從機模塊可實現(xiàn)高精度電壓采集,主機模塊硬件電路采用高精度分壓電阻配合16位AD轉(zhuǎn)換精度對總電壓進行采集,硬件設(shè)計充分考慮抗干擾性能,保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。電池管理系統(tǒng)要實現(xiàn)對電池高效管理需借助準(zhǔn)確的電池模型,本文針對汽車常用磷酸鐵鋰電池做了大量充放電實驗并獲得實驗數(shù)據(jù),選用容阻參數(shù)可變的戴維南等效電路模型進行參數(shù)辨識,利用電池數(shù)據(jù)和所建立模型對電池開路電壓進行預(yù)測以驗證改進模型效果。電池容量SOC估算作為電池管理系統(tǒng)核心功能之一具有重要研究意義,本文基于改進的電池模型,應(yīng)用準(zhǔn)確性和收斂性較好的擴展卡爾曼濾波算法(EKF)對SOC估算進行研究,采用有限差分的方式對算法進行改進并應(yīng)用于SOC估算,通過比較驗證改進效果,以更好應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)。本文最后章節(jié)是對電池管理軟件系統(tǒng)的設(shè)計和測試,主從軟件系統(tǒng)采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,分為底層、中間各層及應(yīng)用層,其中主機模塊軟件系統(tǒng)中間層加入uCOS-II系統(tǒng)以增強實時響應(yīng)。本文對主程序模塊、電池管理模塊、CAN通信模塊以及充電模塊程序設(shè)計進行了說明。本文最后通過對CAN報文的讀取和解讀對系統(tǒng)已實現(xiàn)功能進行了測試并給出了結(jié)果和總結(jié)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
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本文編號：1243911