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动力型磷酸铁锂电池管理系统的研究
| 论文题名： | 动力型磷酸铁锂电池管理系统的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;磷酸铁锂电池;电池管理系统;状态监测;估算精度 |
| 摘要： | 面临着日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界各主要汽车产业强国纷纷加快了新能源汽车的研发步伐，电动汽车已经成为了汽车产业的发展方向。其中，电池是电动汽车必不可少的动力装置，而磷酸铁锂电池以性能上的优越性成为了动力源的首选。作为电动汽车的动力装置，对磷酸铁锂电池组的安全性、成本和续航里程等均有较高的要求。电池管理系统正是致力于研究提升动力电池组使用的安全性、可靠性和效率的关键技术之一。 本文以由8个电池单体构成的50Ah磷酸铁锂电池组为研究对象，分析其机理，对其性能进行了测试。设计了一套以DSP为核心的电池管理系统，对电池工作状态进行监测，提高了电池荷电状态(State of Charge,SOC)估算的精度，增强了电池使用的安全性与可靠性。 首先，对电池管理系统的研究现状进行了总结，对电池的特性进行了深入研究。通过对比不同SOC估算方法的优缺点，在原有BP(Back Propagation,BP)神经网络的基础上，提出了一种改进的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)加以优化，提高了网络的SOC估算精度。 其次，以TMS320F2812为控制芯片，对电池管理系统(Battery Management System,BMS)的硬件和软件电路进行了设计。根据系统要求，分别设计了电池状态信息检测电路、通信电路、均衡控制电路和保护电路等硬件电路。同时，完成了主程序设计、电池信息检测子程序设计、通信子程序设计、SOC估算子程序设计等。 最后，对本文所设计的电池管理系统进行了整体调试。搭建了电池管理系统整体测试平台，对BMS的信号采集功能和通信功能进行了验证，通过设计实验，完成了电池管理系统均衡控制和SOC估算功能的测试。实验表明，本文所设计的电池管理系统信号采集精度符合管理系统的设计要求，各部分之间能够有效地进行通信，均衡控制和SOC估算有较好的效果。 |
| 作者： | 赵强 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 周美兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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