【摘要】：近年來,國(guó)家現(xiàn)在大力發(fā)展純電動(dòng)汽車,而動(dòng)力電池組作為電動(dòng)汽車能量源泉,對(duì)電池組的管理就顯得尤為重要,一個(gè)好的電池管理系統(tǒng)可以提升電池組實(shí)際可放出電量和壽命。本文以三元鋰電池作為研究對(duì)象,針對(duì)電池管理系統(tǒng)的主動(dòng)均衡技術(shù)進(jìn)行了深入研究,提出了一種以SOC(State Of Charge)一致性作為均衡指標(biāo),基于傳統(tǒng)諧振變換器改造的雙層均衡拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),而后基于該均衡電路完成了對(duì)電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文的主要工作內(nèi)容如下:首先對(duì)現(xiàn)有的電池等效模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)概括,然后結(jié)合純電動(dòng)汽車的實(shí)際使用工況,最終找尋到了適合本文的等效電路模型—PNGV模型,為了增加該等效模型對(duì)后期實(shí)際使用的指導(dǎo)意義,對(duì)PNGV模型進(jìn)行了改進(jìn),之后使用電池的HPPC實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)改進(jìn)后的模型進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí),并通過恒流脈沖放電來對(duì)所搭建的電池模型進(jìn)行驗(yàn)證。然后對(duì)現(xiàn)有電池組的各種均衡方法進(jìn)行總結(jié)概括,并從均衡效率、控制的難易等方面來分析各個(gè)電路存在的優(yōu)缺點(diǎn),最終選擇了基于諧振變換器的能量非耗散型電路,該電路均衡過程能量損失較小,但效率較低,為此對(duì)均衡電路進(jìn)行了改造,由原本的單層結(jié)構(gòu)改進(jìn)為雙層結(jié)構(gòu)以提高均衡效率,另外為了解決充電均衡后期效率低的問題,增加了二極管輔助均衡模塊,之后通過在MATLAB中搭建仿真模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明該電路可有效提高均衡效率。最后為驗(yàn)證所使用改進(jìn)均衡結(jié)構(gòu)的有效性,設(shè)計(jì)了基于上述均衡電路的電池管理系統(tǒng),分別對(duì)其硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),硬件結(jié)構(gòu)為主從式結(jié)構(gòu),主芯片采用飛思卡爾公司的16位單片機(jī)MC9SXDP512,采集芯片使用AD7280A電壓溫度采集以及ACS712電流采集,之后又基于CodeWarrior軟件開發(fā)環(huán)境完成了對(duì)主程序及各子程序的編寫,設(shè)計(jì)了Labview上位機(jī)來對(duì)電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和記錄。然后基于所搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架對(duì)6節(jié)電池行了充電均衡實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明該電池管理系統(tǒng)可以很好的對(duì)電池組進(jìn)行管理,并有效的提升均衡效率。
【圖文】：

圖 2.1 鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖目前主流鋰離子電池的分類，主要是根據(jù)正極材料來進(jìn)行的，錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、三元鋰幾大類；而要有石墨及鈦酸鋰。表 2.1 是對(duì)目前幾種主流鋰電池相關(guān)參

本課題所用三元鋰電池實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619342