近年來,空氣污染問題嚴(yán)重化促使人們不斷提高自身環(huán)保意識,出行工具從燃油汽車轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱悠?因而電動汽車將擁有廣闊銷售市場。電池組是電動汽車的重要部分,其工作狀態(tài)是車輛運(yùn)行情況的重要依據(jù),基于這一實(shí)際價值,本文設(shè)計(jì)了一款BMS一體機(jī),其中BMS指電池管理系統(tǒng)。本課題所研究的重點(diǎn)是電池組SOC估計(jì),即荷電狀態(tài)估計(jì),詳細(xì)闡述了電池模型篩選、對應(yīng)內(nèi)部參量辨識、應(yīng)用參量后的精度驗(yàn)證、電池SOC估計(jì)方法的比較和選擇、SOC估計(jì)方法的仿真框圖構(gòu)建和實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)過程。在整個過程中,通過文獻(xiàn)查閱多種電池模型和SOC估計(jì)方法,通過對比各種方法的準(zhǔn)確性和硬件軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)際要求,選擇了兼顧兩個條件的方法。最終經(jīng)過仿真驗(yàn)證SOC估計(jì)方法的準(zhǔn)確性和可行性后,設(shè)計(jì)了一體機(jī)硬件平臺用于實(shí)現(xiàn)該方法。本文研究的硬件系統(tǒng)以NXP公司的汽車級DSP芯片為核心,配合外部硬件電路以及芯片本身的AD轉(zhuǎn)換功能完成對溫度、電流等模擬量的采集任務(wù),依據(jù)SOC估計(jì)仿真模型中的估算方法實(shí)現(xiàn)邏輯,通過C語言在一體機(jī)硬件平臺上實(shí)現(xiàn)了SOC估計(jì)。最終,該平臺完成了測量電池組剩余電量、絕緣狀態(tài)的監(jiān)控、電流、電壓、溫度報警等功能,還能夠完成電量均衡。... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 BMS的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 BMS國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 BMS國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
    1.3 課題研究內(nèi)容介紹
    1.4 本章小結(jié)
第2章 電池模型的選擇
    2.1 電池的選擇
    2.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)
    2.3 鋰離子電池模型選擇
        2.3.1 鋰離子電池的等效電路模型
        2.3.2 電池模型的確定
    2.4 鋰離子電池模型參數(shù)辨識
        2.4.1 模型的離線參數(shù)辨識
        2.4.2 模型的在線參數(shù)辨識
    2.5 估計(jì)方法精度驗(yàn)證
        2.5.1 驗(yàn)證準(zhǔn)備
        2.5.2 離線辨識參數(shù)精度驗(yàn)證
        2.5.3 在線辨識參數(shù)精度驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 電池SOC的估計(jì)算法
    3.1 SOC估計(jì)算法介紹
        3.1.1 傳統(tǒng)SOC估算方法
        3.1.2 能量守恒測量法
        3.1.3 卡爾曼濾波及其改進(jìn)方法
        3.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
    3.2 基于不同方法的SOC估計(jì)方法實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 基于Ah法的SOC估計(jì)
        3.2.2 基于EKF的SOC估計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 一體機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)總體介紹
    4.2 硬件板卡設(shè)計(jì)與測試
        4.2.1 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        4.2.2 延遲斷電模塊
        4.2.3 數(shù)據(jù)保存模塊
        4.2.4 時鐘模塊
        4.2.5 通信模塊
        4.2.6 繼電器控制模塊
        4.2.7 傳感器接口模塊
        4.2.8 總電壓檢測
        4.2.9 絕緣監(jiān)測模塊
        4.2.10 電池單體采樣電路
    4.3 硬件板卡設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 一體機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)
    5.2 CAN通信協(xié)議設(shè)計(jì)
    5.3 基于EKF的SOC估算嵌入式實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 SOC算法的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試
        5.3.2 SOC估算算法的嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)
    5.4 調(diào)試軟件設(shè)計(jì)
        5.4.1 上位機(jī)軟件開發(fā)平臺介紹
        5.4.2 上位機(jī)軟件介紹
    5.5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻連續(xù)動態(tài)測量與分析[J]. 李揚(yáng),陳明彪,林仕立,宋文吉,馮自平,蔣海洲.  新能源進(jìn)展. 2018(05)
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[9]鋰離子電池等效模型建立與參數(shù)辨識方法研究[J]. 王露,王順利,阮永利,劉小菡,顧鵬程.  電源世界. 2018(04)
[10]鋰離子電池等效模型建立與參數(shù)辨識方法研究[J]. 王露,王順利,阮永利,劉小菡,顧鵬程.  電源世界. 2018 (04)

碩士論文
[1]基于動態(tài)增益的Joint-EKF算法的鋰電池SOC估算[D]. 向富超.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[2]電動汽車鋰離子電池管理系統(tǒng)研究[D]. 李林陽.西安科技大學(xué) 2018
[3]鋰離子電池阻抗檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 齊佳明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]電動汽車動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 洪潤琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]電動汽車動力電池的健康狀態(tài)與荷電估計(jì)研究[D]. 方健豪.河南科技大學(xué) 2018
[6]電動汽車電源管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D]. 曹健.電子科技大學(xué) 2018
[7]電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周理航.電子科技大學(xué) 2018
[8]電動汽車動力電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與數(shù)據(jù)采集單元開發(fā)[D]. 董亮.浙江農(nóng)林大學(xué) 2018
[9]增程式電動汽車建模仿真和控制策略研究[D]. 張申蓋.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[10]基于自校正模型的鋰離子電池SOC估計(jì)方法研究[D]. 李智.天津大學(xué) 2017



本文編號：3708415