電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電磁兼容實(shí)驗(yàn)
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更多相關(guān)文章: 電池管理系統(tǒng)(BMS) 電池剩余電量(SoC) 擴(kuò)展Kalman濾波器 均衡控制 電磁兼容(EMC)
【摘要】:隨著新能源概念的普及推廣,新能源汽車也逐步走入了千家萬戶,新能源汽車作為尋常百姓的新購車選擇已經(jīng)開始侵占著原本屬于傳統(tǒng)燃油汽車的市場(chǎng)。電池管理系統(tǒng)(BMS)能實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)電池或電池組的工作狀況,并且同時(shí)能夠?qū)κS嚯姵仉娏窟M(jìn)行估算,對(duì)續(xù)航能力進(jìn)行計(jì)算,對(duì)電池電池容量進(jìn)行均衡控制,對(duì)電池的健康狀況進(jìn)行診斷,最終延長(zhǎng)電池壽命并保證電池的安全使用。在混合動(dòng)力車上,電池管理系統(tǒng)(BMS)得到使用,我們都知道,新電池的儲(chǔ)能作用和一致性大多是不錯(cuò)的,但隨著時(shí)間的推移,單個(gè)電池的性能差異以及BMS的功能就顯示出來了。如果BMS不作為,隨著電池的一致性越來越差,實(shí)際的電池功效會(huì)大幅下降,同時(shí)安全性會(huì)陡增。本文從三個(gè)主要的功能入手,對(duì)設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)作了系統(tǒng)性的分析,同時(shí),最后對(duì)該電池管理系統(tǒng)的電磁兼容測(cè)試技術(shù)作了詳細(xì)的介紹。首先,針對(duì)電池的狀態(tài)監(jiān)測(cè),詳述了電壓、電流的幾種采集方式,通過對(duì)比分析,最終采用改進(jìn)的序貫電壓采集的方式以及一種折中的方案進(jìn)行電流采集;并采用LTC6802芯片和熱敏電阻相連的方式直接對(duì)溫度值監(jiān)測(cè)。其次,在正確理解剩余電量和SoC相關(guān)的概念和定義的基礎(chǔ)上,采用一種了適用于電動(dòng)汽車的基于擴(kuò)展Kalman濾波器的估算方法,列出了該方法的一些優(yōu)勢(shì)和各主要變量選定的思路,并給出了理論推算方法。針對(duì)電池的均衡控制,介紹了其基本模型和意義,并采用了基于相鄰電池電量轉(zhuǎn)移的均衡控制方案,該方案參考"bq69PL115S13"芯片的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),利用典型的Buck Boost電路進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是一種有效的解決方案。最后,由于電磁兼容在實(shí)際應(yīng)用中的重要性,本文針對(duì)兩種主要的電磁輻射干擾的方式:空間輻射和傳導(dǎo)輻射,對(duì)該電池管理系統(tǒng)的電磁兼容測(cè)試技術(shù)、測(cè)試方法和測(cè)試原理作了詳細(xì)的介紹和分析,并得出了真實(shí)可靠的測(cè)試結(jié)果,證明了設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)在電磁兼容方面的可靠性。
【關(guān)鍵詞】:電池管理系統(tǒng)(BMS) 電池剩余電量(SoC) 擴(kuò)展Kalman濾波器 均衡控制 電磁兼容(EMC)
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U469.72
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容12
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)12-14
- 第二章 電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)14-27
- 2.1 實(shí)時(shí)性問題14-15
- 2.2 電池電壓監(jiān)測(cè)15-18
- 2.2.1 精度問題15-16
- 2.2.2 電壓采集方式16-18
- 2.3 電池電流監(jiān)測(cè)18-23
- 2.3.1 精度問題18-19
- 2.3.2 基于串聯(lián)電阻的電流監(jiān)測(cè)19-20
- 2.3.3 基于霍爾傳感器的電流監(jiān)測(cè)20-22
- 2.3.4 實(shí)際電流監(jiān)測(cè)方案的選定22-23
- 2.4 溫度監(jiān)測(cè)23-26
- 2.4.1 常見實(shí)現(xiàn)方案24
- 2.4.2 溫度傳感器的放置24-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 第三章 剩余電量(SOC)評(píng)估27-37
- 3.1 剩余電量的相關(guān)概念及理解27-30
- 3.1.1 剩余電量與SoC的定義27-28
- 3.1.2 剩余電量概念的理解28
- 3.1.3 剩余電量的數(shù)學(xué)定義28-29
- 3.1.4 剩余能量的不確定性29-30
- 3.2 剩余電量評(píng)估的困難30-33
- 3.2.1 電磁干擾引起的監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確30
- 3.2.2 幾種情況的評(píng)估難題30-31
- 3.2.3 需考慮的實(shí)際問題31-33
- 3.3 基于擴(kuò)展KALMAN濾波器的SoC估算33-36
- 3.3.1 應(yīng)用Kalman濾波進(jìn)行SoC估算的優(yōu)勢(shì)33-34
- 3.3.2 擴(kuò)展Kalman濾波器各主要變量的選定34
- 3.3.3 Kalman濾波器與擴(kuò)展濾波器的算法34-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第四章 電池的均衡控制37-44
- 4.1 均衡控制及其意義37-40
- 4.1.1 均衡控制的基本模型37-38
- 4.1.2 均衡控制管理的意義38-40
- 4.2 基于相鄰電池電量轉(zhuǎn)移的均衡控制40-43
- 4.2.1 硬件結(jié)構(gòu)41-42
- 4.2.2 軟件控制策略42-43
- 4.2.3 該方案的優(yōu)勢(shì)43
- 4.3 本章小結(jié)43-44
- 第五章 電磁兼容實(shí)驗(yàn)44-59
- 5.1 電磁兼容的相關(guān)知識(shí)44-45
- 5.1.1 電磁兼容的定義44
- 5.1.2 電磁干擾的危害44-45
- 5.2 電磁干擾實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)備及布置45-48
- 5.3 空間輻射發(fā)射(電波暗室)48-55
- 5.3.1 概述48
- 5.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及布置48-51
- 5.3.3 實(shí)驗(yàn)要求及結(jié)果51-55
- 5.4 傳導(dǎo)輻射發(fā)射55-58
- 5.4.1 概述55
- 5.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及布置55-56
- 5.4.3 實(shí)驗(yàn)要求及結(jié)果56-58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 第六章 總結(jié)與展望59-61
- 6.1 本文總結(jié)59
- 6.2 工作展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-64
- 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文64-65
- 致謝65
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