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基于CAN总线的电池管理系统的研究与设计
| 论文题名： | 基于CAN总线的电池管理系统的研究与设计 |
| 关键词： | 电动汽车;电池管理系统;CAN总线;控制策略 |
| 摘要： | 为了应对能源危机和环境污染问题，许多国家开始大力推动新能源技术的发展。纯电动汽车作为未来汽车业的发展重点，得到了重点关注并发展迅速，但动力电池是制约当前电动汽车发展的一个重要因素。通过电池管理系统可以保证电池组的安全可靠，提高电池组的使用效率，并延长电池的使用寿命。 本文首先论述了电动汽车和动力电池的发展情况，然后结合CAN(Controller AreaNetwork)总线技术，给出了集中式和分布式相结合的系统方案设计。本文主要完成工作如下: (1)本文通过方案论证对比，实现了电池荷电状态SOC(State Of Charge)的估算和电池均衡控制。电池SOC估算部分采用了开路电压和安时计量法相结合的设计方案，并适当修正参数;考虑到实际情况，电池均衡模块的控制策略采用放电式被动均衡方式。 (2)实现了故障报警和保护功能，通过判断故障标志位状态，可以执行相应动作。其中故障报警部分引入了多重告警机制，报警方式采取声光报警，同时上传告警信息并保存;保护控制有过充、过放、过流过热等几方面保护。 (3)通过电池监控模块LTC6803实现了电池单体信息的采集，主控模块通过控制电路实现了绝缘电阻和总电压等数据的采集，可以方便估算SOC和制定管理策略。 (4)历史数据部分引入了多级缓冲与容错机制，将从控上传的信息通过缓冲压缩，并最终保存在SD(Secure Digital Card)卡中，从而方便后续分析与处理。 (5) CAN通信部分是整个系统数据交互的纽带，文中给出了软硬件设计，其中软件部分又包括底层驱动和根据实际情况制定的通信协议。 本文虽然对电池管理系统进行了一些研究，但是在实际应用中问题仍然很多，有些瓶颈技术还有待突破，如电池组剩余电量SOC估算方法的改进、电池均衡策略的改进、电池管理系统的通用性问题等。 |
| 作者： | 黄刚 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 何熊熊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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