發(fā)布時間：2020-03-27 12:22

【摘要】：為提高純電動汽車的電池管理系統(tǒng)技術(shù),提升電池管理系統(tǒng)主控單元的工作性能,改進電池管理系統(tǒng)主控單元的硬件布局和軟件算法,提高SOC估算的精準度,該設(shè)計采用了ST公司的STM32F103RBT6微控制器作為主控制器,提出了一種新型的分體式電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)主控單元的設(shè)計方案。該設(shè)計依據(jù)電動汽車選用動力電池的標準,確定系統(tǒng)設(shè)計所用電池為TESSON18650三元鋰離子電池。并且根據(jù)三元鋰離子電池各方面的充放電特性,該設(shè)計對常見的電池等效模型進行了具體的分析,依據(jù)電池管理系統(tǒng)的各項參數(shù)要求選擇并搭建了電池的二階Randle等效電路仿真模型。同時該設(shè)計對各種常見的SOC算法進行了比較,分析驗證了溫度、電流等因素對電池SOC估算準確度的影響,并選擇擴展卡爾曼濾波算法對電池的SOC進行估算。最后將電池的二階Randle等效電路模型與擴展卡爾曼濾波算法相結(jié)合,搭建了電池的SOC估算仿真電路并在Matlab環(huán)境下對電池的SOC進行了估算驗證。在硬件設(shè)計方面,該設(shè)計的主控制器選擇ST公司的STM32F103RBT6微控制器。按照電池管理系統(tǒng)主控單元的主要功能將主控單元硬件電路分為處理器外圍電路、電源模塊、CAN通訊模塊、電流檢測模塊、存儲器模塊和時鐘模塊,并利用Altium Designer對具體電路進行搭建并刻板焊接調(diào)試。在軟件設(shè)計方面,在keilμVision5開發(fā)環(huán)境下,編寫代碼實現(xiàn)各個模塊的功能,利用軟件仿真驗證代碼的正確性。最后,在實驗室條件下,通過搭建實驗平臺的方法,對系統(tǒng)的各個模塊的功能進行驗證,并最終將該電池管理系統(tǒng)主控單元實際裝車并驗證其工作性能。實驗結(jié)果表明,該設(shè)計的電池管理系統(tǒng)主控單元能夠?qū)﹄姵剡\行過程中的電流、溫度等電池狀態(tài)進行實時監(jiān)控,并利用CAN通訊模塊實現(xiàn)主控單元與各個模塊之間的信息通訊,并將電池荷電狀態(tài)以及控制信息反饋給整車控制器。同時,在改良算法的支持下,電池的SOC估算精準度也有了較大提升。該系統(tǒng)還實現(xiàn)了當(dāng)電池處于非正常狀態(tài)時及時的報警和處理動作,從而保證電池的穩(wěn)定運行,有效延長了電池的使用壽命。
【圖文】：

圖 2.1 鋰離子電池化學(xué)反應(yīng)原理圖[29]發(fā)生的反應(yīng)：2 1 2Li+ + + →← 充電放電o x oC O Li C O xLi xe

電池的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U469.72;TM912

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 龔思琪;李舜酩;王碩;高小鈞;;割草車用大電流鋰電池管理系統(tǒng)及其控制方法[J];機械設(shè)計與制造工程;2019年12期

2 ;解析電池管理系統(tǒng)的價值與實現(xiàn)[J];變頻器世界;2018年10期

3 ;電池管理系統(tǒng)供電電路[J];電氣技術(shù);2016年12期

4 蘇錦宏;熊天學(xué);;探究高可靠性的船用多重冗余鋰電池管理系統(tǒng)研發(fā)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2017年09期

5 楊慧麗;;云平臺路燈太陽電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電源技術(shù);2017年05期

6 張承志;;電池管理系統(tǒng)的設(shè)計探析[J];電子世界;2017年10期

7 王顯博;李聞;;新能源汽車鋰電池管理系統(tǒng)研究與設(shè)計[J];山西農(nóng)經(jīng);2017年18期

8 賈磊磊;張旭;;分布式電池管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2016年16期

9 ;2020中國電池管理系統(tǒng)市場達360億[J];電源世界;2016年06期

10 史吏;趙惠文;;純電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J];現(xiàn)代職業(yè)教育;2016年27期

相關(guān)會議論文 前10條

1 肖秀玲;;基于現(xiàn)場總線技術(shù)的輕型電動車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計[A];2002中國電動汽車研究與開發(fā)[C];2002年

2 肖秀玲;王貴明;;低成本、高性能電動車電池管理系統(tǒng)的研究[A];工業(yè)自動化應(yīng)用實踐——全國（第五屆）煉鋼、連鑄和軋鋼自動化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

3 熊瑞;李幸港;;電池管理系統(tǒng)被動均衡電路的熱仿真研究[A];2019中國汽車工程學(xué)會年會論文集（2）[C];2019年

4 魏楓;歐陽勁志;李松;劉嘉琦;;鎳鋅啟停電池管理系統(tǒng)開發(fā)[A];第十三屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2016年

5 張國輝;王金龍;;鎳鋅電池管理系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)[A];第二十六屆中國（天津）2012IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

6 陶銀鵬;余強;朱德祥;;純電動汽車分布式電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

7 杜振新;高飛飛;;基于主動均衡的純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究[A];第十八屆中國科協(xié)年會——分2 中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集[C];2016年

8 孫志剛;趙春;;遠程監(jiān)控電動汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計方案研究[A];2017年中國汽車先進技術(shù)應(yīng)用大會論文集（《汽車實用技術(shù)》2017年第7期）[C];2017年

9 陳艷;黃照昆;吳志杰;梁永李;張秋美;劉少華;;基于實車工況的電池管理系統(tǒng)SOC精度評測方法研究[A];2018中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2018年

10 劉芳;高力;劉陽;;小波去噪方法在動力電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2013中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 湖北 朱少華;電池管理系統(tǒng)的溫度傳感[N];電子報;2019年

2 鐘雯;電池管理系統(tǒng)迎來產(chǎn)業(yè)黃金時代[N];中國改革報;2016年

3 本報記者 徐偉平;電池管理系統(tǒng)迎來產(chǎn)業(yè)黃金時代[N];中國證券報;2016年

4 本報記者 于丹;發(fā)展新能源汽車 電池管理系統(tǒng)肩負重任[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2009年

5 本報研究員 劉重才;鋰電安全迎政策紅利 電池管理系統(tǒng)成重點[N];上海證券報;2016年

6 本報記者 李建發(fā);安全是電池管理系統(tǒng)的底線[N];中國電力報;2016年

7 廈大寶龍電池研究所 林祖賡 尤金跨 周敏;智能電池管理系統(tǒng)將成今后發(fā)展方向[N];中國電子報;2001年

8 龐勇 賀美曉;朔州兩項青創(chuàng)項目獲省級大獎[N];朔州日報;2019年

9 本報記者 盧岳;新能源車 電池管理系統(tǒng)受關(guān)注[N];消費日報;2016年

10 石珊珊;億能電子與洋品牌同臺競技[N];中國工業(yè)報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 張啟東;一種抗輻射加固的多節(jié)可級聯(lián)鋰電池監(jiān)控與管理系統(tǒng)芯片研制[D];西安電子科技大學(xué);2017年

2 劉紅銳;蓄電池組均衡器及均衡策略研究[D];天津大學(xué);2014年

3 張金龍;動力電池組SOC估算及均衡控制方法研究[D];天津大學(xué);2012年

4 趙陽;海島海洋可再生能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)儲能裝置的運行與控制研究[D];東北師范大學(xué);2015年

5 劉璽斌;插電式混合動力城市公交大客車關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳大鵬;大功率鋰電池儲能系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 尹文兵;自適應(yīng)在線動力鋰離子電池管理系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

3 沈倩;基于Raspberry Pi的房車電池管理系統(tǒng)研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

4 王鴻波;電動汽車電池荷電狀態(tài)估算及電池管理系統(tǒng)一體機的實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

5 黃偉;基于主動均衡的電池管理系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2019年

6 尹天成;基于LabVIEW的BMS上位機系統(tǒng)設(shè)計[D];青島大學(xué);2019年

7 李欣陽;基于STM32的分體式BMS主控單元設(shè)計[D];青島大學(xué);2019年

8 王欣煜;電動汽車智能電池管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];重慶三峽學(xué)院;2019年

9 夏先龍;面向大中型電動車應(yīng)用的動力鋰電池管理系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2019年

10 呂亞軍;標準動車組輔助電源電池管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[D];北京交通大學(xué);2019年

，

本文編號：2602948