原文传递
电动汽车分布式电池管理系统设计
| 论文题名： | 电动汽车分布式电池管理系统设计 |
| 关键词： | 电动汽车;电池管理;系统设计;功能模块 |
| 摘要： | 随着电动汽车技术进步及低碳环保生活理念的不断增强，电动汽车凭借诸多优势逐渐走入人们的日常生活，给我们出行带来极大便利的同时也很大程度上减轻了对环境带来的负面影响，广受称赞。当前我国正加大力度推进新能源汽车的发展，在社会上引起积极反响，各行各业也竞相加入到电动汽车研制开发领域。可以说电动汽车行业已进入快速发展期，不仅能带来新的经济增长点，增强环保效应，也促进了电池管理系统（BMS）的发展。电池管理系统作为电动汽车不可或缺的组成部分，通过对汽车动力电池的高效管理，可有效提高电动汽车续航里程和电池使用寿命，降低使用成本。 为提高实用性并方便拓展，本文电池管理系统的设计方案采用主从分布式结构，系统由一个负责电池任务处理的主机模块和多个负责单体电池信息采集的从机模块组成，主机和从机模块之间通过CAN总线进行信息传递和命令收发，从机模块数量可在1~127个之间灵活配置，并分配有独立CAN总线源地址。借助LTC6804电池监测芯片,从机模块可实现高精度电压采集，主机模块硬件电路采用高精度分压电阻配合16位AD转换精度对总电压进行采集，硬件设计充分考虑抗干扰性能，保证系统稳定可靠。 电池管理系统要实现对电池高效管理需借助准确的电池模型，本文针对汽车常用磷酸铁锂电池做了大量充放电实验并获得实验数据，选用容阻参数可变的戴维南等效电路模型进行参数辨识，利用电池数据和所建立模型对电池开路电压进行预测以验证改进模型效果。 电池容量SOC估算作为电池管理系统核心功能之一具有重要研究意义，本文基于改进的电池模型，应用准确性和收敛性较好的扩展卡尔曼滤波算法（EKF）对SOC估算进行研究，采用有限差分的方式对算法进行改进并应用于SOC估算，通过比较验证改进效果，以更好应用于电池管理系统。 本文最后章节是对电池管理软件系统的设计和测试，主从软件系统采用分层和模块化结构进行设计，分为底层、中间各层及应用层，其中主机模块软件系统中间层加入 uCOS-Ⅱ系统以增强实时响应。本文对主程序模块、电池管理模块、CAN通信模块以及充电模块程序设计进行了说明。本文最后通过对CAN报文的读取和解读对系统已实现功能进行了测试并给出了结果和总结。 |
| 作者： | 任圆 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
