原文传递
电动汽车动力电池均衡管理系统的设计与实现
| 论文题名： | 电动汽车动力电池均衡管理系统的设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;动力电池组;均衡管理系统;μC/OS-II操作系统 |
| 摘要： | 动力电池组作为电动汽车运行过程中主要的能量来源,电池组的稳定性和可靠性直接影响电动汽车的性能,而电池的一致性是判断电池组性能优劣的关键指标之一。研制有效的电池均衡管理系统,是解决电池组不一致性问题的必要手段。然而,国内外电池均衡管理技术主要集中在对电池组整体的管理上,采用电池组截止电压单一变量的被动均衡方式,这样只能满足电动汽车的基本要求,并不能有效解决电池不一致性所造成的不良影响;虽然有些是采用多变量主动均衡方式,但是并没有考虑电池组工作状态和电动汽车行驶状况对均衡操作的影响,系统的适应性和可靠性较差。 基于此,本文综合分析了影响电池组不一致性的关键因素及电池均衡管理技术的特点,提出一种双层集散式电池均衡管理系统的设计方案,主要研究内容包括: (1)设计了一种双层集散式均衡电路,利用同轴多绕组DC-DC变换器实现顶层模块间能量的转移,通过电容均衡和电阻均衡对底层模块内单体间进行均衡操作; (2)根据电池组不同工作状态,在静置、充电和放电过程中分别制定了不同的均衡控制策略,满足电动汽车车载在线均衡的需要; (3)采用单体电池电压、电池组分散度和电池组SOC作为均衡变量,研究利用单体间电压差计算均衡步长的均衡操作方法; (4)设计了基于CAN总线通信系统,将均衡管理系统设计成一个CAN总线节点,可以通过CAN总线和电池管理系统进行通信; (5)在均衡管理系统软件设计方面,引入μC/OS-II操作系统,按照均衡管理系统中不同功能,设计成了不同的任务函数和中断服务子程序;采用LabVIEW设计上位机软件。 论文特色及创新之处: (1)在均衡电路设计方面,采用同轴多绕组DC-DC变换器、电容均衡和电阻均衡相结合的均衡实现方式,既提高均衡速度,也减少了能量的耗散; (2)在均衡控制策略制定方面,考虑到电池的工作状态(静置、充电和放电)和电动汽车的运行状况(加速、减速和匀速),有针对性制定均衡控制策略,提高了系统的稳定性和适应性; (3)在均衡操作方面,采用逐层递进的方式,待一个均衡周期完成后,静置一段时间,再开始下一个周期的均衡操作,提高了均衡精度。 |
| 作者： | 崔继友 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张向文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
