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

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【摘要】：隨著電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)步及低碳環(huán)保生活理念的不斷增強(qiáng),電動(dòng)汽車憑借諸多優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的日常生活,給我們出行帶來(lái)極大便利的同時(shí)也很大程度上減輕了對(duì)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響,廣受稱贊。當(dāng)前我國(guó)正加大力度推進(jìn)新能源汽車的發(fā)展,在社會(huì)上引起積極反響,各行各業(yè)也競(jìng)相加入到電動(dòng)汽車研制開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。可以說(shuō)電動(dòng)汽車行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展期,不僅能帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),增強(qiáng)環(huán)保效應(yīng),也促進(jìn)了電池管理系統(tǒng)(BMS)的發(fā)展。電池管理系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車不可或缺的組成部分,通過(guò)對(duì)汽車動(dòng)力電池的高效管理,可有效提高電動(dòng)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(shí)用性并方便拓展,本文電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案采用主從分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由一個(gè)負(fù)責(zé)電池任務(wù)處理的主機(jī)模塊和多個(gè)負(fù)責(zé)單體電池信息采集的從機(jī)模塊組成,主機(jī)和從機(jī)模塊之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行信息傳遞和命令收發(fā),從機(jī)模塊數(shù)量可在1~127個(gè)之間靈活配置,并分配有獨(dú)立CAN總線源地址。借助LTC6804電池監(jiān)測(cè)芯片,從機(jī)模塊可實(shí)現(xiàn)高精度電壓采集,主機(jī)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(duì)總電壓進(jìn)行采集,硬件設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)電池高效管理需借助準(zhǔn)確的電池模型,本文針對(duì)汽車常用磷酸鐵鋰電池做了大量充放電實(shí)驗(yàn)并獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選用容阻參數(shù)可變的戴維南等效電路模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),利用電池?cái)?shù)據(jù)和所建立模型對(duì)電池開(kāi)路電壓進(jìn)行預(yù)測(cè)以驗(yàn)證改進(jìn)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(jìn)的電池模型,應(yīng)用準(zhǔn)確性和收斂性較好的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(EKF)對(duì)SOC估算進(jìn)行研究,采用有限差分的方式對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)并應(yīng)用于SOC估算,通過(guò)比較驗(yàn)證改進(jìn)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(duì)電池管理軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)試,主從軟件系統(tǒng)采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),分為底層、中間各層及應(yīng)用層,其中主機(jī)模塊軟件系統(tǒng)中間層加入uCOS-II系統(tǒng)以增強(qiáng)實(shí)時(shí)響應(yīng)。本文對(duì)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(jì)進(jìn)行了說(shuō)明。本文最后通過(guò)對(duì)CAN報(bào)文的讀取和解讀對(duì)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)行了測(cè)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
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本文編號(hào)：1243911