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纯电动汽车电池管理系统关键技术研究与设计
| 论文题名： | 纯电动汽车电池管理系统关键技术研究与设计 |
| 关键词： | 纯电动汽车;电池管理系统;电池剩余电量估算;均衡控制;BP神经网络;非耗散型电路 |
| 摘要： | 自2013年开始，我国出现大面积的雾霾天气，覆盖约1/4的国土面积,6亿人受到影响。造成雾霾天气的主要原因之一就是汽车尾气，其对城市空气中PM2.5的“贡献”率达到60％。当下，节能减排成为国家治理空气污染的首要目标和人民的热切期望。和传统燃油汽车相比，新能源汽车能大大减少尾气排放，成为交通领域节能环保新方向。 新能源汽车的能量大多来自动力电池，对其安全、有效的管理是其中的核心技术之一。一套完整的电池管理系统（Battery Management System,BMS）能够实现电池的状态监测、信息交互、安全保护，确保电动车运行过程中能量利用的安全、合理与高效。 本文针对BMS两项关键技术——电池剩余电量估算（State of Charge,SOC）和均衡控制进行了研究设计。 关于SOC估算，本文在对比传统方法的基础上，利用BP神经网络加以实现。通过设计工况实验，在MATLAB中对该算法进行了仿真验证，结果表明该算法能够很好的拟合动力电池充放电特性，较传统算法有更好的可靠性与精确度。最后利用代码自动生成技术，成功获得了能在DSP中稳定运行的该算法代码。 对于电池间的均衡问题，本文选取了以电感为主的非耗散型电路，旨在实现能量在电池间的无损耗迁移。通过建模仿真，验证了该电路的可实施性与高效性，在对元器件的计算选型后，搭建出具体的硬件电路，再配合相应的控制算法，最终较好地实现了设计初衷。 除此之外，本文还完成了BMS主控板的设计，以TMS320F2812为控制核心，集成了AD采集电路、IO隔离输出电路、CAN通讯电路、SPI通讯电路、RTC时钟、外扩64k静态存储等等。利用可编程电阻负载，实现了主控板、采集板、均衡板的联调，同时实现了SOC检测、电池均衡的功能测试，效果良好。 |
| 作者： | 孙豪赛 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 赵钢 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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