隨著能源日益枯竭和環(huán)境的不斷惡化,發(fā)展新能源汽車取代燃油汽車已不可避免的成為新趨勢。其中電動汽車作為新能源汽車重要的一部分,動力電池又是電動汽車的重要動力來源,而磷酸鐵鋰電池在性能方面又優(yōu)于其他動力電池,因此研究磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)貼合背景與實際意義。電池管理系統(tǒng)主要作用是對電動汽車中工作的動力電池進(jìn)行監(jiān)測和優(yōu)化管理。本文主要研究內(nèi)容包括:（1）結(jié)合電池管理系統(tǒng)實際的運(yùn)用及功能需求,研究分析磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)、性能、使用環(huán)境等方面。搭建二階RC等效電路模型,在MATLAB中建立仿真模型并通過充放電實驗獲取電池數(shù)據(jù),采用在線參數(shù)辨識的方法確定等效電路模型的參數(shù)。（2）提出磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)研究目標(biāo),在整體框架下將各個功能模塊采用分布式結(jié)構(gòu)組織,利于管理與維護(hù)。采用模塊化的思想設(shè)計軟硬件部分,主要分為采集模塊、均衡模塊、主控模塊等;在電池數(shù)據(jù)采集方面運(yùn)用電池組專用芯片與霍爾傳感器等,能有效提高測量精度,實現(xiàn)電池的電壓、電流、溫度的實時檢測并結(jié)合提出的強(qiáng)跟蹤擴(kuò)展卡爾曼濾波算法估算SOC;（3）以電池SOC為均衡判據(jù),對比分析常用的均衡電路,采用專用的LTC3300-1電池均衡芯片設(shè)計基于反... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電池管理系統(tǒng)研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 電池管理系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 電池SOC研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容和目標(biāo)
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究目標(biāo)
    1.5 本文章節(jié)安排
第二章 磷酸鐵鋰電池等效電路模型與電池特性
    2.1 磷酸鐵鋰電池工作原理
    2.2 磷酸鐵鋰電池模型
        2.2.1 常見的電池等效模型
        2.2.2 二階RC電路等效模型
    2.3 磷酸鐵鋰電池的特性分析
        2.3.1 測試對象與實驗平臺
        2.3.2 電池充放電特性
        2.3.3 電池參數(shù)識別
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電池管理系統(tǒng)功能設(shè)計及技術(shù)分析
    3.1 電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析
    3.2 電池管理系統(tǒng)功能分析
        3.2.1 電池管理系統(tǒng)功能需求分析
        3.2.2 電池管理系統(tǒng)功能方案設(shè)計
    3.3 電池SOC的估算
        3.3.1 SOC的定義
        3.3.2 常用SOC估算算法簡介
        3.3.3 強(qiáng)跟蹤擴(kuò)展卡爾曼濾波方法
        3.3.4 磷酸鐵鋰電池SOC估計結(jié)果分析
    3.4 常用均衡電路分類
        3.4.1 被動均衡
        3.4.2 主動均衡
        3.4.3 基于反激變壓器的均衡電路
    3.5 基于SOC的均衡策略
    3.6 基于SOC均衡策略仿真結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    4.1 電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計
        4.1.1 主控模塊
        4.1.2 電源模塊
        4.1.3 采集模塊
        4.1.4 通訊模塊
        4.1.5 均衡模塊
    4.2 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
        4.2.2 采集模塊單元軟件設(shè)計
        4.2.3 均衡模塊單元軟件設(shè)計
        4.2.4 管理系統(tǒng)通信單元軟件設(shè)計
    4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果分析
    5.1 實驗平臺
    5.2 數(shù)據(jù)采集測試
        5.2.1 電壓采集實驗
        5.2.2 溫度采集試驗
    5.3 充放電均衡實驗
        5.3.1 四節(jié)電池充放電均衡實驗
        5.3.2 十二節(jié)電池充放電均衡實驗
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國新能源汽車行業(yè)發(fā)展水平分析及展望[J]. 唐葆君,王翔宇,王彬,吳鄖,鄒穎,許黃琛,馬也.  北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2019(02)
[2]鋰離子電池安全預(yù)警防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計與驗證[J]. 高飛,楊凱,王康康,王松岑,莊明照.  電子設(shè)計工程. 2019(01)
[3]考慮溫度影響的鋰電池等效電路建模及研究[J]. 李曉鵬,袁學(xué)慶,李博,李亞濱.  電測與儀表. 2019(03)
[4]用于電動汽車電池SOC預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J]. 喬維德,凌興宏.  石家莊學(xué)院學(xué)報. 2018(03)
[5]電動汽車用磷酸鐵鋰電池充放電特性實驗研究[J]. 姜標(biāo),張向文.  電源技術(shù). 2018(04)
[6]基于多種模型的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的SOC估算[J]. 賈亮,王真真,孫延鵬,孫偉.  電源技術(shù). 2018(04)
[7]基于Buck-Boost變換器的磷酸鐵鋰電池串聯(lián)電壓均衡優(yōu)化策略[J]. 李銳華,李冀,胡波,胡浩.  電氣技術(shù). 2018(03)
[8]基于改進(jìn)在線核極限學(xué)習(xí)機(jī)的蓄電池SOC預(yù)測[J]. 孫玉坤,李曼曼,黃永紅.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2018(03)
[9]基于強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波的電池SOC估計[J]. 趙亞妮.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[10]基于二階離散滑模觀測器的鋰電池SOC估計[J]. 楊立.  電器與能效管理技術(shù). 2018(03)

碩士論文
[1]動力鋰離子電池SOC估計及均衡技術(shù)研究[D]. 羅衛(wèi)軍.西南科技大學(xué) 2017
[2]考慮溫度影響的磷酸鐵鋰電池建模及SOC估算研究[D]. 曹成榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]串聯(lián)磷酸鐵鋰電池組均衡方案研究[D]. 俞越.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[4]磷酸鐵鋰動力電池性能仿真及均衡技術(shù)研究[D]. 李凡.武漢理工大學(xué) 2014
[5]磷酸鐵鋰動力電池充電方法研究和均衡充電模塊的設(shè)計[D]. 徐偉.重慶大學(xué) 2010



本文編號：3484185