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车用锂离子电池管理系统研究与设计
| 论文题名： | 车用锂离子电池管理系统研究与设计 |
| 关键词： | 锂离子电池;电池管理系统;荷电状态;故障诊断;电动汽车 |
| 摘要： | 车载动力电池组系统作为纯电动汽车或混合动力汽车能量的载体和动力源，是其重要的组成部分。锂离子电池具有较高的能量质量比、循环寿命长、充放电倍率高、无污染等优点，目前在汽车上得到了广泛应用。由于车用电池组系统一般由多节电池单体串并联组成，运行过程中需要（Battery Management System，BMS）电池管理系统对其主要参数进行监控，估算荷电状态、防止过充过放所导致的安全隐患，最大限度地保证电池组系统的安全可靠运行。 目前的电池管理系统多数为定制化产品，集成度较高，系统成组时不够灵活以及可维护性较差。车载动力电池管理系统的主要功能包括：电池单体、模块温度采集；均衡管理控制；电池组系统电压、电流、绝缘检测；荷电状态估算；故障诊断及后处理等。 本论文在深入分析和研究了车用动力电池组管理系统功能和需求的情况下，将电池管理系统分为电池管理单元（BMU）、电池单体测量均衡单元（CMB）、电流电压采集系统（CVS）三大部分。CVS采用已有的成熟模块集成到系统中，通过CAN总线实现数据的交互。论文主要进行了以下工作：(1)电池管理单元（BMU）硬件设计实现；(2)对BMU的软件整体架构结合车用软件架构标准，完成了CAN及其它外部设备的驱动、FlashBootLoader引导程序、CCP标定协议、UDS统一诊断服务、任务管理等功能，作为软件系统的底层软件(BSW)；(3)实现了对系统的充放电管理、SOC估算、故障诊断及后处理等应用层软件（App）；(4)采用美国凌特公司的LTC6804芯片完成系统内部单体电压模块采集和均衡功能，由电池管理单元通过增强型SPI通信接口实现信息的传输和控制，避免了内部系统采用CAN通信所导致的CMB单元必须进行软件开发的工作。 经过对电池组管理系统在关键参数检测精度、系统荷电状态估算精度、均衡控制、故障注入检测和处理等功能的测试和验证，确保电池组系统具有较高的安全性和可靠性，同时也极大地提高了电池组的性能及使用寿命。证明了论文的正确性和实用价值。 |
| 作者： | 张勇 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 王赓;蒋新华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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