燃油汽車保有量劇增帶來的環(huán)境與資源問題日益凸顯,電動汽車具有能源利用率高以及污染物排放少等優(yōu)點,因此受到了人們的廣泛關注。電池管理系統(tǒng)（Battery Management System,BMS）是電動汽車的重要裝置,可實現(xiàn)電池組各項參數(shù)檢測、電池組均衡管理以及溫度調(diào)控等多項功能。設計一套高性能BMS對提高電池組使用壽命、保障電動汽車安全行駛具有重要意義。對傳統(tǒng)電池等效模型進行分析對比后,該設計建立了二階RC等效電路模型,通過混合動力脈沖特性（Hybrid Pulse Power Characterization,HPPC）放電試驗對模型參數(shù)進行辨識,并在MATLAB/Simulink中搭建仿真電路以對該模型的精度進行驗證。該設計采用容積卡爾曼濾波（Cubature Kalman Filter,CKF）算法實現(xiàn)荷電狀態(tài)（State Of Charge,SOC）估算,并在MATLAB/Simulink中搭建SOC估算仿真電路以完成算法精度與魯棒性的驗證。該設計采用以SOC和端電壓為基準的均衡策略,可有效提高均衡效率。傳統(tǒng)有線式BMS通訊線路的連接及鋪設都比較困難,線路出現(xiàn)故障時故障點位置... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 電池管理系統(tǒng)綜述
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)存在的問題
    1.4 研究主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第二章 SOC估算與均衡管理
    2.1 電池模型建立與參數(shù)辨識
        2.1.1 電池模型選取
        2.1.2 電池模型建立
        2.1.3 OCV-SOC曲線獲取
        2.1.4 電池模型參數(shù)辨識
        2.1.5 電池模型精度仿真驗證
    2.2 SOC估算原理
        2.2.1 擴展卡爾曼濾波原理
        2.2.2 容積卡爾曼濾波原理
        2.2.3 SOC估算精度仿真驗證
    2.3 從控單元進行SOC估算的優(yōu)勢
    2.4 均衡原理與均衡策略優(yōu)化
        2.4.1 電池組均衡原理
        2.4.2 均衡策略優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第三章 電池管理系統(tǒng)從控單元硬件設計
    3.1 電池管理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計
    3.2 從控單元硬件模塊設計
        3.2.1 MCU選型
        3.2.2 電源模塊設計
        3.2.3 電壓檢測模塊設計
        3.2.4 電流檢測模塊設計
        3.2.5 溫度檢測模塊設計
        3.2.6 均衡管理模塊設計
        3.2.7 無線通訊模塊設計
    3.3 本章小結(jié)
第四章 電池管理系統(tǒng)從控單元軟件設計與實現(xiàn)
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
    4.2 數(shù)據(jù)采集流程設計
        4.2.1 電流測量
        4.2.2 電壓測量
        4.2.3 溫度測量
    4.3 SOC估算流程設計
    4.4 均衡控制流程設計
    4.5 無線通訊流程設計
    4.6 故障報警流程設計
    4.7 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
    5.1 電池管理系統(tǒng)從控單元硬件電路搭建及測試
        5.1.1 硬件電路搭建
        5.1.2 硬件電路測試
    5.2 上位機設計
    5.3 系統(tǒng)功能綜合測試
        5.3.1 測試環(huán)境
        5.3.2 單體電壓測試與驗證
        5.3.3 電流、溫度采集測試與驗證
        5.3.4 均衡管理功能測試與驗證
        5.3.5 通訊功能測試與驗證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]動力電池常見故障分析與預警方法[J]. 時玉帥,熊金峰,樊海梅.  廣東化工. 2019(13)
[2]基于功能安全的BMS設計[J]. 韓豫萍.  時代汽車. 2019(08)
[3]S9KEAZ128的電動汽車電池管理從控單元設計[J]. 鞏攀,楊玉新,李立偉.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2019(05)
[4]基于不同工況下動力電池均衡技術的研究[J]. 張斌,黃鵬超.  現(xiàn)代制造技術與裝備. 2019(04)
[5]常用直流電流檢測技術研究[J]. 陳永亮.  電器與能效管理技術. 2018(22)
[6]動力電池管理系統(tǒng)云服務的構(gòu)架設計[J]. 張騁.  工業(yè)控制計算機. 2018(11)
[7]一種鋰離子動力電池組的復合均衡方法[J]. 來鑫,姜淳,鄭岳久.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2018(10)
[8]地鐵列車蓄電池溫度異常的故障案例分析[J]. 齊曉華,李春亞.  科技創(chuàng)新與應用. 2018(17)
[9]礦用鋰離子電池主動均衡控制系統(tǒng)的研究[J]. 姜長泓,徐宏.  電氣傳動. 2018(04)
[10]電動汽車電池管理系統(tǒng)抗干擾設計與測試[J]. 曹銘,孫慶華,何劍平.  電源技術. 2018(02)

博士論文
[1]動力電池組SOC估算及均衡控制方法研究[D]. 張金龍.天津大學 2012

碩士論文
[1]基于MC33771的電池管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 傅萬春.合肥工業(yè)大學 2018
[2]分數(shù)階電路及其時頻域綜合分析方法研究[D]. 王文崗.山東大學 2017
[3]汽車應用HV-LV DC/DC變換器的設計研究[D]. 徐晨汀.浙江大學 2016
[4]電動汽車中鋰電池智能管理系統(tǒng)研究[D]. 孫韜.安徽理工大學 2015
[5]鉛酸電池與鋰離子電池的建模與參數(shù)辨識方法研究[D]. 程興婷.湖南大學 2015
[6]純電動汽車動力電池組剩余電量估算研究及整車建模仿真[D]. 李湘江.中北大學 2015
[7]動力電池管理系統(tǒng)的仿真測試及研究[D]. 毛子通.浙江大學 2015
[8]電動汽車集中式電池管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 俞秀文.合肥工業(yè)大學 2014
[9]磷酸鐵鋰動力電池放電過程電化學—熱耦合模型研究[D]. 徐蒙.北京交通大學 2014
[10]電動汽車動力電池組管理系統(tǒng)設計及基于安時法的SOC估算[D]. 高金超.天津大學 2014



本文編號：3724258