本文關(guān)鍵詞：電動汽車用鋰動力電池組均衡系統(tǒng)開發(fā)及其策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著城市空氣質(zhì)量問題的不斷突顯以及世界范圍內(nèi)石油資源日益匱乏,電動汽車得到了空前的重視。而鋰離子電池因其優(yōu)良的性能而被用作電動汽車的能量載體,但在鋰電池成組使用時,由于單體存在著不一致性,電池組容量利用率以及循環(huán)壽命均大打折扣。目前,電池均衡管理作為解決不一致性問題有效方法之一而成為研究的熱點(diǎn),本文將以均衡系統(tǒng)的開發(fā)以及均衡策略作為目標(biāo)展開如下研究工作： 1.介紹了鋰離子電池的基本原理；研究了鋰離子電池在循環(huán)充放電實(shí)驗(yàn)下性能差異并對比分析了目前常用的幾種SOC估算方法；從四個方面對容量衰減原因進(jìn)行分析,提出了容量修正的必要性。 2.論述了影響電池組不一致性的因素、不一致性的表現(xiàn)形式及其造成的影響,并在此基礎(chǔ)上提出了電池不一致的控制方法。 3.從均衡電路和均衡策略兩大方向?qū)夥桨高M(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。均衡電路方面,分別研究了buck-boost變換器型均衡拓?fù)�、反激式變換器型均衡拓?fù)湟约皢未判咀儔浩骶馔負(fù)浣Y(jié)構(gòu)并對比分析其優(yōu)缺點(diǎn),其次將這三種均衡拓?fù)湎嘟Y(jié)合并改進(jìn),設(shè)計出一種新型主動均衡電路,并完成均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)的設(shè)計。均衡策略制定方面,確定以剩余容量作為均衡判據(jù)、采用開路電壓的方法估算SOC,并提出了修正單體最大容量的方法,為各均衡參數(shù)的數(shù)值計算提供理論依據(jù),最后分別制定了模組組內(nèi)和組間的均衡策略。 4.將前述均衡方案集成于自主研制的電池管理系統(tǒng)中,從硬件和軟件兩個方面完成系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計和系統(tǒng)平臺的搭建。在此實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行均衡實(shí)驗(yàn),從均衡效率和均衡時間兩方面驗(yàn)證所設(shè)計均衡方案的正確性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：鋰動力電池組 不一致性 均衡管理 控制策略
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72;U463.633
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-13
• 插圖清單13-15
• 表格清單15-16
• 第一章 緒論16-25
• 1.1 課題來源及研究意義16-17
• 1.1.1 論文依托的基金項(xiàng)目16
• 1.1.2 課題研究意義及其必要性16-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-23
• 1.2.1 動力電池發(fā)展現(xiàn)狀及其在EV中的應(yīng)用17-19
• 1.2.2 均衡技術(shù)研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 鋰離子電池特性分析25-37
• 2.1 鋰離子電池基本原理25-26
• 2.2 鋰離子電池基本性能指標(biāo)26-28
• 2.3 鋰離子電池性能實(shí)驗(yàn)分析28-32
• 2.4 荷電狀態(tài)估算方法32-33
• 2.4.1 開路電壓法32
• 2.4.2 安時積分法32
• 2.4.3 卡爾曼濾波法32-33
• 2.4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法33
• 2.5 鋰電池容量衰減研究33-36
• 2.5.1 正極活性材料34
• 2.5.2 負(fù)極活性材料34-35
• 2.5.3 電解液35
• 2.5.4 集流體35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 鋰動力電池組不一致性研究37-43
• 3.1 不一致性影響因素37-38
• 3.1.1 電池及電池組設(shè)計37
• 3.1.2 初期性能的一致性37
• 3.1.3 使用過程中的一致性問題37-38
• 3.2 電池組不一致性表現(xiàn)形式38-41
• 3.2.1 容量不一致性38-39
• 3.2.2 電壓不一致性39-40
• 3.2.3 溫度不一致性40-41
• 3.3 不一致性造成的影響41-42
• 3.3.1 容量充放電有效利用率低41
• 3.3.2 電池組使用壽命縮短41-42
• 3.3.3 SOC估算精度無法保證42
• 3.4 一致性的控制方法42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 均衡方案設(shè)計43-55
• 4.1 均衡電路設(shè)計43-50
• 4.1.1 幾種常見均衡電路分析43-45
• 4.1.2 本文所設(shè)計均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析45-50
• 4.2 均衡策略的制定50-54
• 4.2.1 均衡判據(jù)的確定50
• 4.2.2 SOC估算50-51
• 4.2.3 單體最大實(shí)際可用容量修正方法51-52
• 4.2.4 第二級均衡(模組間)均衡策略52
• 4.2.5 模組內(nèi)單體均衡策略52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第五章 電池保護(hù)系統(tǒng)軟硬件開發(fā)及均衡實(shí)驗(yàn)55-69
• 5.1 電池保護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計55-56
• 5.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計56-62
• 5.2.1 主控及其外圍模塊56-57
• 5.2.2 電源模塊57-58
• 5.2.3 單節(jié)電壓檢測通道選擇模塊58-59
• 5.2.4 單節(jié)電壓采集模塊59
• 5.2.5 充放電回路電流檢測模塊59-60
• 5.2.6 均衡模塊60
• 5.2.7 均衡模塊MOSFET驅(qū)動設(shè)計60-61
• 5.2.8 系統(tǒng)通信模塊61-62
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計62-66
• 5.3.1 下位機(jī)軟件設(shè)計62-64
• 5.3.2 PC端監(jiān)控軟件設(shè)計64-66
• 5.4 均衡實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 研究總結(jié)與展望69-71
• 6.1 研究總結(jié)69
• 6.2 研究展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：電動汽車用鋰動力電池組均衡系統(tǒng)開發(fā)及其策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：401460