發(fā)布時(shí)間：2021-10-21 17:09

　　面對(duì)資源短缺和環(huán)境污染雙重問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,國(guó)家倡導(dǎo)大力發(fā)展新能源發(fā)電和電動(dòng)汽車領(lǐng)域。磷酸鐵鋰電池在這些領(lǐng)域起著十分重要的作用,具有安全性強(qiáng)、能量密度較高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力電池組穩(wěn)定工作的核心部分,也制約著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。其中,健康狀態(tài)估算是電池管理系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一,準(zhǔn)確的健康狀態(tài)估計(jì)能夠有效發(fā)揮電池的工作性能,使電池組得以充分利用。本文以某18650型磷酸鐵鋰電池為研究對(duì)象,開(kāi)展全壽命周期加速老化實(shí)驗(yàn),充分考慮倍率因素,在常規(guī)應(yīng)力加速老化的基礎(chǔ)上,增加多倍率充電特性測(cè)試。根據(jù)加速老化實(shí)驗(yàn)流程,直至電池壽命終結(jié),獲取其在變應(yīng)力條件下的全壽命周期原始外特性,為后續(xù)電池健康狀態(tài)估算提供數(shù)據(jù)支持�；谌珘勖芷诩铀倮匣瘜�(shí)驗(yàn)獲取的原始數(shù)據(jù),開(kāi)展數(shù)據(jù)挖掘,定量分析了容量衰減差異特性和多倍率充電特性。并從電化學(xué)機(jī)理的微觀角度詳細(xì)分析了特性成因,總結(jié)提煉了磷酸鐵鋰電池老化差異特性和多倍率充電特性的一般性規(guī)律。本文著重介紹了具有強(qiáng)適應(yīng)性的健康狀態(tài)估算方法。不同充電倍率下,分別以概率密度函數(shù)曲線峰值附近的電壓范圍視為特征區(qū)間,采用動(dòng)態(tài)滑動(dòng)窗口掃描尋優(yōu)方法確定特征電壓區(qū)間,對(duì)該區(qū)間... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 蓄電池SOH估算技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 試驗(yàn)分析類
        1.3.2 模型類
        1.3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)類
    1.4 目前SOH估算存在的關(guān)鍵問(wèn)題
        1.4.1 LiFePO_4 電池老化差異特性
        1.4.2 LiFePO_4 電池倍率特性
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 全壽命周期加速老化實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?duì)象和內(nèi)容
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        2.1.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段
    2.3 加速老化流程
        2.3.1 總體實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.2 容量標(biāo)定實(shí)驗(yàn)步驟
        2.3.3 多倍率充電特性測(cè)試步驟
    2.4 本章小結(jié)
第3章 差異特性分析與SOH估算
    3.1 引言
    3.2 容量衰減差異特性分析
    3.3 多倍率充電特性分析
    3.4 SOH估算算法簡(jiǎn)介
        3.4.1 微分容量法
        3.4.2 電壓概率密度法
        3.4.3 算法等效性分析
    3.5 具有強(qiáng)適應(yīng)性的SOH估算技術(shù)
        3.5.1 SOH估算方案特征提取及關(guān)鍵問(wèn)題
        3.5.2 基于動(dòng)態(tài)滑窗特征區(qū)間尋優(yōu)的概率密度法
        3.5.3 LiFePO_4 電池三維老化特征提取
        3.5.4 LiFePO_4 電池SOH在線估算
    3.6 本章小結(jié)
第4章 BMS平臺(tái)設(shè)計(jì)及方案驗(yàn)證
    4.1 BMS硬件電路的實(shí)現(xiàn)
    4.2 主控制板設(shè)計(jì)
        4.2.1 主控制器核心單元
        4.2.2 電源電路
        4.2.3 SPI隔離式通信接口電路
        4.2.4 繼電器保護(hù)單元
        4.2.5 無(wú)線藍(lán)牙模塊
        4.2.6 EEPROM和實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用電路
        4.2.7 節(jié)點(diǎn)溫度檢測(cè)應(yīng)用電路
    4.3 分布式電壓采集板設(shè)計(jì)
        4.3.1 LTC6804 電壓采樣
        4.3.2 LTC6804 被動(dòng)均衡電路
    4.4 電流采集板設(shè)計(jì)
        4.4.1 高精度數(shù)據(jù)采集前端芯片AS8510 簡(jiǎn)介
        4.4.2 AS8510連接電路設(shè)計(jì)
    4.5 BMS軟件的實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 LTC6804 單體電壓檢測(cè)子程序及其被動(dòng)均衡功能
        4.5.2 AS8510 總電流采集子程序
        4.5.3 節(jié)點(diǎn)溫度采集子程序
        4.5.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘和EEPROM讀寫子程序
        4.5.5 SCI通信子程序
        4.5.6 SOH估算子程序
    4.6 BMS平臺(tái)測(cè)試與方案驗(yàn)證
        4.6.1 BMS平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)
        4.6.2 BMS平臺(tái)功能測(cè)試
        4.6.3 SOH估算方案驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于MC33771的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 傅萬(wàn)春.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鋰電池管理系統(tǒng)與均衡控制策略[D]. 楊陽(yáng).南京航空航天大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3449397