本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 能源短缺和環(huán)境污染是現(xiàn)今世界汽車工業(yè)發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn),因此開(kāi)展新能源汽車的研究已經(jīng)刻不容緩�；旌蟿�(dòng)力汽車較傳統(tǒng)車而言,兼具內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)又吸收了電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì),在有效提高經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面有很寬廣的應(yīng)用前景。作為混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵部件,動(dòng)力電池對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性具有重大影響。 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的研究總體上可以分為電池組本身的機(jī)械系統(tǒng)集成和電池管理系統(tǒng)的研究。其中的電池組本身的機(jī)械系統(tǒng)集成主要包括滿足汽車空間布置的電池組箱體的外部空間尺寸設(shè)計(jì)和機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì),以及滿足良好散熱條件的箱體內(nèi)部尺寸設(shè)計(jì)和合理的電池串聯(lián)方式和空間布置。整個(gè)電池系統(tǒng)總成需由帶支承(或懸掛)裝置的外殼進(jìn)行防水、防塵、絕緣的包裝,內(nèi)含若干單體蓄電池組成的蓄電池模塊、必要的傳感器、通風(fēng)通路、蓄電池組管理器BMS (Battery Management System)、內(nèi)部動(dòng)力電纜等。 電池管理系統(tǒng)的研究主要包括對(duì)電池運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)和優(yōu)化。其中電池的電壓、電流、溫度是電池管理系統(tǒng)主要的測(cè)量參數(shù),只有精確檢測(cè)到以上三個(gè)數(shù)據(jù),才能結(jié)合合理有效的數(shù)學(xué)算法和策略估算出電池的SOC和SOH等重要參數(shù),并且對(duì)電池組充放電的最大電流和門限電壓實(shí)時(shí)控制以達(dá)到對(duì)電池的充分保護(hù)和正常使用。同時(shí)汽車行駛過(guò)程中的安全性問(wèn)題也是一個(gè)重要議題,必須實(shí)現(xiàn)有效的的高壓電安全管理和故障診斷功能。 本文在分析了現(xiàn)有的一些電池模型的基礎(chǔ)上,建立了對(duì)電池的動(dòng)態(tài)模型參數(shù)進(jìn)行識(shí)別的數(shù)學(xué)方法,并在MATLAB/Simulink中進(jìn)行動(dòng)力電池建模和仿真中得到了驗(yàn)證,其結(jié)果同時(shí)也可以對(duì)動(dòng)力電池剩余電量的估算提供較好的參考價(jià)值,有助于提高SOC的估算精度。 為了滿足混合動(dòng)力汽車上的能量需求,車用電池組通常都是由幾十個(gè)甚至上百個(gè)單體電池串聯(lián)起來(lái)為電動(dòng)汽車提供能量。由于生產(chǎn)工藝水平的制約,單體電池之間的性能在生產(chǎn)時(shí)就存在一定的差異性。而實(shí)際使用中連續(xù)的充放電循環(huán)導(dǎo)致的單體電池的差異,將使某些單體電池電量加速衰減。而電池組的實(shí)際可用電量是由單體電池的最小剩余電量決定的,因此這些差異將使電池組的可使用電量減少,甚至縮短電池的使用壽命。目前電池組在使用前的匹配要求較高,能減少一些不均衡性的影響,但是仍不能根本解決均衡性的問(wèn)題。為了解決這種不均衡對(duì)鋰離子電池組的影響,在電池組的使用過(guò)程中需要使用電池管理器及其均衡子系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化管理。本文根據(jù)電池實(shí)際的不均衡現(xiàn)象有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了“削峰填谷”的均衡子系統(tǒng)。結(jié)合鋰離子電池使用過(guò)程中的不穩(wěn)定性,特別是電池充放電末期電壓和SOC的高度非線性,充分考慮了鋰離子電池電壓和SOC不同步性,提出了“以電量為目標(biāo),控制充放電時(shí)間”的均衡策略,以此來(lái)達(dá)到較好的均衡效果。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)力電池 電池管理器 模型參數(shù)識(shí)別 電池均衡 均衡控制策略
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展10-12
• 1.2 車用電池的發(fā)展12-17
• 1.3 動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 動(dòng)力電池系統(tǒng)的總體研究20-36
• 2.1 電池組的機(jī)械系統(tǒng)集成20-22
• 2.2 熱量管理22-25
• 2.2.1 電池?zé)崃磕Ｐ头治龊秃?jiǎn)化22-23
• 2.2.2 蓄電池組散熱仿真分析23-25
• 2.3 電壓采集單元25-26
• 2.4 電流采集單元26-27
• 2.5 溫度采樣單元27-28
• 2.6 高壓電管理28-30
• 2.7 電池荷電容量SOC30-33
• 2.7.1 數(shù)學(xué)模型方法30-31
• 2.7.2 Ah 計(jì)量法31
• 2.7.3 開(kāi)路電壓法31
• 2.7.4 阻抗法31
• 2.7.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法31-32
• 2.7.6 卡爾曼濾波法32
• 2.7.7 本文使用的SOC 估算方法32-33
• 2.8 電池循環(huán)壽命SOH33-34
• 2.8.1 循環(huán)壽命33
• 2.8.2 放電深度DOD33-34
• 2.9 故障診斷與失效處理34-35
• 2.10 本章小結(jié)35-36
• 第三章 動(dòng)力電池模型及模型參數(shù)識(shí)別36-45
• 3.1 電池模型的概述36
• 3.2 現(xiàn)有電池模型簡(jiǎn)介36-39
• 3.2.1 電池模型中的等效電路37-39
• 3.2.2 影響電池性能具體因素的模型39
• 3.3 本文所用電池模型39-40
• 3.4 蓄電池試驗(yàn)方法40-41
• 3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理41-43
• 3.6 仿真模型的建立和驗(yàn)證43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第四章 均衡子系統(tǒng)的研究45-60
• 4.1 電池不均衡的原因、表現(xiàn)、危害分析45-46
• 4.1.1 不一致的原因45
• 4.1.2 不一致的表現(xiàn)45-46
• 4.1.3 不一致的危害46
• 4.2 電池分選技術(shù)的研究46-49
• 4.3 現(xiàn)有均衡系統(tǒng)分析49-52
• 4.3.1 電阻均衡方式49-50
• 4.3.2 儲(chǔ)能均衡50-52
• 4.4 本課題所使用的均衡系統(tǒng)52-59
• 4.4.1 均衡子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53-55
• 4.4.2 均衡子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及均衡策略55-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 電池管理系統(tǒng)的調(diào)試及試驗(yàn)分析60-69
• 5.1 應(yīng)用LabVIEW 開(kāi)發(fā)顯示界面60-62
• 5.2 電池管理系統(tǒng)信號(hào)測(cè)量精度試驗(yàn)62-64
• 5.2.1 電壓測(cè)量試驗(yàn)62
• 5.2.2 電流測(cè)量試驗(yàn)62-63
• 5.2.3 溫度測(cè)量試驗(yàn)63-64
• 5.3 電池均衡試驗(yàn)64-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士期間已發(fā)表或錄用的論文75-77

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 許富強(qiáng);張潮海;;電動(dòng)汽車用電池電壓檢測(cè)方案的研究與設(shè)計(jì)[J];低壓電器;2011年14期

2 周云鋒;姚勇濤;韋莉;梁海泉;袁登科;;制動(dòng)能量回收儲(chǔ)存裝置監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];低壓電器;2011年18期

3 王東;李昌盛;楊志剛;;鋰離子動(dòng)力電池包CFD仿真[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2012年06期

4 鄭翔;黎梅云;孫福龍;張筑亞;;電動(dòng)汽車鋰離子電池組均衡管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào);2012年03期

5 江杰;張書(shū)博;;基于CAN總線的燒結(jié)配料監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2013年07期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳建平;純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南昌大學(xué);2010年

2 萬(wàn)獎(jiǎng)獎(jiǎng);礴酸鐵鋰電池組SOC動(dòng)態(tài)估算策峭及其均衡技術(shù)的研究[D];上海交通大學(xué);2011年

3 李娜;微型純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 閆孝臣;電動(dòng)汽車鉛酸動(dòng)力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 唐邦強(qiáng);合肥市純電動(dòng)公交車工況及能量控制策略研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

6 上官倍法;基于ARM的電池管理監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

7 程昌銀;更換模式下的電動(dòng)汽車鋰電池組充電管理系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

8 王中昂;鈉硫儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

9 凌牧;動(dòng)力電池管理系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2012年

10 芮秀鳳;純電動(dòng)汽車蓄電池充電系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：390666