純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞:純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 隨著社會的發(fā)展以及能源、環(huán)保等問題的日益突出,純電動汽車以其零排放,噪聲低等優(yōu)點越來越受到世界各國的重視,被稱作綠色環(huán)保車。作為發(fā)展電動車的關(guān)鍵技術(shù)之一的電池管理系統(tǒng)(BMS),是電動車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。本課題配合“基于開關(guān)磁阻電機的電動汽車的研制”,研制適用于純電動汽車的電池管理系統(tǒng)。 電池管理系統(tǒng)直接檢測及管理電動汽車的儲能電池運行的全過程,包括電池基本信息測量、電量估計、單體電池間的均衡、電池故障診斷幾個方面。 本論文主要工作是研制適用于純電動汽車的蓄電池管理系統(tǒng)。研究鉛酸蓄電池二階模型的建立與剩余容量的卡爾曼濾波估算方法。分析鉛酸蓄電池的基本工作原理和影響蓄電池組剩余容量SOC(state of charge)的主要因素。 介紹了基于DSP2407的蓄電池組控制器的硬件平臺,完成DSP小系統(tǒng)、電池數(shù)據(jù)采集電路、信號調(diào)理電路、CAN總線相關(guān)電路等硬件電路設(shè)計、調(diào)試、完善。獨立完成系統(tǒng)所有軟件設(shè)計,包括:主程序設(shè)計,電池基本信息檢測子程序設(shè)計,電池剩余電量卡爾曼濾波估算程序設(shè)計,電池狀態(tài)檢測子程序設(shè)計,CAN收發(fā)子程序設(shè)計,EEPROM讀寫子程序設(shè)計。 最后,在電動汽車上搭建實驗平臺,將鉛酸蓄電池組與設(shè)計的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合進行調(diào)試、試驗。測得了相關(guān)數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表明,本文介紹的電池管理系統(tǒng)硬件電路可靠、經(jīng)濟、抗干擾能力強?梢詫崿F(xiàn):電池電壓、電流、溫度的模擬量采集;剩余電量的計算和電池狀態(tài)的判斷;實時顯示,故障時報警等BMS相關(guān)功能。
【關(guān)鍵詞】:電池管理系統(tǒng) SOC 卡爾曼濾波 DSP CAN
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:U469.72
【目錄】:
- 致謝5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-17
- 1.1 電動汽車電池管理系統(tǒng)概述11-15
- 1.1.1.電池管理系統(tǒng)的國外研究狀況11-13
- 1.1.2.電池管理系統(tǒng)的國內(nèi)研究狀況13-14
- 1.1.3.電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能14-15
- 1.2 課題研究意義以及內(nèi)容15-17
- 1.2.1.課題研究的意義15-16
- 1.2.2.課題研究的內(nèi)容16-17
- 2 鉛酸電池的剩余容量以及SOC估算的研究17-33
- 2.1 鉛酸蓄電池17-20
- 2.1.1.鉛酸蓄電池基本工作原理17-18
- 2.1.2.鉛酸蓄電池主要性能指標(biāo)18-20
- 2.2 鉛酸電池的剩余容量以及SOC的計算20-23
- 2.2.1.鉛酸電池的剩余容量20-21
- 2.2.2.鉛酸電池SOC的估算方法21-23
- 2.3 電池剩余電量的卡爾曼濾波估計23-33
- 2.3.1.電池的等效電路模型24-25
- 2.3.2.電池SOC的卡爾曼濾波估計25-27
- 2.3.3.電池模型參數(shù)的確定27-29
- 2.3.4.仿真分析29-33
- 3 電池管理系統(tǒng)總體設(shè)計33-37
- 3.1 系統(tǒng)方案選擇33-34
- 3.2 電池狀態(tài)檢測34-35
- 3.3 CAN通信35-37
- 4 電池管理系統(tǒng)硬件實現(xiàn)37-51
- 4.1 電池管理的硬件結(jié)構(gòu)37-38
- 4.2 DSP及其外圍電路設(shè)計38-42
- 4.2.1.TMS320LF2407A芯片介紹38-39
- 4.2.2.電源和復(fù)位電路39-40
- 4.2.3.晶體振蕩器接口電路40
- 4.2.4.存儲器擴展接口40-41
- 4.2.5.外部EEPRAM接口41-42
- 4.3 電池信息采集電路42-47
- 4.3.1.電壓巡回檢測電路42-44
- 4.3.2.電流采集電路44-46
- 4.3.3.二階濾波及采樣保持電路46
- 4.3.4.溫度采集電路46-47
- 4.4 A/D保護電路47-48
- 4.5 CAN通訊接口電路48
- 4.6 液晶顯示48-49
- 4.7 硬件PCB的抗干擾設(shè)計49
- 4.8 本章小節(jié)49-51
- 5 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計51-67
- 5.1 軟件設(shè)計概述51-54
- 5.1.1.軟件開發(fā)環(huán)境簡介51-52
- 5.1.2.DSP資源分配52-54
- 5.2 主程序及其相關(guān)子程序設(shè)計54-63
- 5.2.1.主程序設(shè)計54-55
- 5.2.2.電池信息采集子程序55-57
- 5.2.3.EEPROM讀寫子程序57-60
- 5.2.4.電池狀態(tài)判斷子程序60-61
- 5.2.5.CAN發(fā)送子程序61-63
- 5.3 中斷服務(wù)程序63-65
- 5.3.1.電池剩余電量的卡爾曼濾波估計中斷服務(wù)程序63-64
- 5.3.2.CAN郵箱2接收中斷服務(wù)程序64-65
- 5.4 軟件抗干擾設(shè)計65-66
- 5.5 本章小節(jié)66-67
- 6 電動汽車電池管理系統(tǒng)實驗設(shè)計67-75
- 6.1 實驗?zāi)康?/span>67
- 6.2 實驗平臺67-69
- 6.3 電池信息檢測實驗69-71
- 6.4 CAN通信顯示實驗71-72
- 6.5 本章小結(jié)72-75
- 結(jié)論75-77
- 參考文獻77-79
- 作者簡歷79-81
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81
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