纯电动汽车锂电池管理系统研究与设计

《纯电动汽车锂电池管理系统研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号_____________________密级___________________UDC______________________学号卜i、*_________硕士学位论文ThesisforMaster'sDegreei仑文题目纯电动汽车锂电池管理系统研究与设计申请学位类别__________工学硕士专业名称控制理论与控制工程研究生姓名___________简俊鹏导师姓名、职、称于仲安副教授二〇_五年六月学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所

2、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含已获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示谢~tV~.〇申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生签名：卿細海时间：年（月r日学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将将学文论文的全部或者部分内容编入有关数据

3、库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名（手写）导师签名（手写）：签字曰期：■年i月曰签字曰期：<月曰分类号：密级：UDC：学号：硕士学位论文纯电动汽车锂电池管理系统研究与设计ResearchanddesignonLithiumbatteryma

4、nagementsystemforpureelectricvehicle学位类别：工学硕士作者姓名：简俊鹏学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：计算机控制技术指导教师：于仲安副教授2015年6月1日江西理工大学硕士学位论文摘要摘要能源日益紧缺和环境污染加剧是人类世界面临的两大突出性难题。近些年来，国内传统汽车行业得到了快速的发展，汽车总量呈现了阶梯式的递增趋势。传统汽车行业在服务经济增长和人们生活需求的同时，也大大增加了资源消耗和环境污染。有着低功耗、低噪声、零污染特点的纯电动汽车，被公认为是未来汽车。动

5、力锂电池有着十分突出的储能和动力性能，被认为是当前纯电动汽车最合适的动力装置。但是，如果缺乏优秀的电池管理技术，动力锂电池成组以后的性能表现会远低于单个电池，在电动汽车身上则表现出行驶里程短、安全性低、后期电池更换成本高等问题。因此，纯电动汽车要想得到市场的认可，就必须克服这一难题，提高纯电动汽车这一新型产品的竞争力。本文首先研究分析了锂电池的基本工作特性，对电池管理系统中的电池荷电状态（SOC）估算、均衡管理、最大功率预测、绝缘管理等几个方面进行了重点研究。锂电池SOC是直接反应汽车剩余行驶里程的指标，它

6、的精确估算是目前研究的瓶颈和重点之一。本文先以戴维南（Thevenin）模型为系统模型，介绍了如何运用扩展卡尔曼滤波法实现对电池SOC的估计，并根据该模型的固有缺陷以及锂电池的工作特性，提出了一种新式的基于双模型的扩展卡尔曼滤波法估算SOC。均衡管理可以有效的提高锂电池组的不一致性，目前的均衡管理系统中常把锂电池端电压作为均衡对象，利用均衡电路使各电池的端电压保持一致。但电压的一致性并不能切实的增加电池组的可用容量。因此，本文在以反激变压器拓扑结构为均衡电路的基础上，通过保持锂电池之间SOC的一致性，以实现

7、电池之间真正意义上的均衡。本文中纯电动汽车锂电池管理系统的硬件框架，采用了集中-分散式的结构。上层主控制器为TMS320F2812型DSP，它负责整个系统的主要工作，包括均衡管理、电量估算、安全管理、充放电控制、故障处理、数据处理等。底层控制器由Atmega32单片机构成，每个单片机负责8个电池的电压和温度的采集，以及对应均衡单元的控制。主控DSP和整车控制器、底层单片机以及充电机之间的通信都通过CAN总线实现。本文系统软件部分的设计，采用了模块化、结构化的思想，分别对系统的主程序以及各功能模块进行了设计。

8、文章最后对锂电池等效模型以及EKF法估算SOC进行了仿真验证，并对系统的部分数据采集电路和均衡模块进行了测试，仿真和测试结果表明：采集电路和估算方法达到了设计要求。关键词：纯电动汽车；电池管理系统；动力锂电池；均衡；SOC估算IAbstractAbstractEnergyshortagesandenvironmentalpollutionaretwooutstandingproblemsthehumanityfa