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原文传递电动汽车电池管理系统研究

论文题名：	电动汽车电池管理系统研究
关键词：	电动汽车;电池管理系统;分布式结构;荷电状态;充电均衡策略
摘要：	由于近年来环境污染和能源短缺的加剧，使得无污染和耗能少的电动汽车得到快速发展。电动汽车发展的关键在于电池及电池管理系统(Battery Management Systems，BMS)，电池管理技术的成熟直接关系着电池安全合理的使用以及电动汽车性能的优劣。　　本文设计了电动汽车电池管理系统，采用一块主控板加多块单元板的分布式结构，并对主控板和单元板进行了硬件和软件设计。主控板负责管理电池组的整体工作，包括总电压和电流的采集、充放电控制、温度控制以及与电动汽车其它系统的信息交互。单元板负责管理每一节电池，包括采集单体电池的电压、电池箱温度以及电量均衡的实现。　　本文重点研究了电池组的荷电状态(SOC)和充电均衡策略，在前人已有成果的基础上提出一些改进措施。电池SOC是电动汽车的重要参数，为了能更加准确的估算电池SOC，采用二阶RC等效电路作为电池模型，反映电池内部工作状态，采用递推最小二乘法在线辨识模型参数。在此基础上，采用改进的扩展卡尔曼滤波算法进行电池SOC的估算，该算法以安时积分法为基础建立SOC的状态方程，以电动势法计算SOC的初值，采用扩展卡尔曼滤波算法进行递推计算，得到电池的荷电量，并通过MATLAB仿真验证算法的准确性。充电均衡管理能够有效控制电池充电过程中的不一致性，减小不一致性带来的危害。为了能够更加准确快速地完成均衡，提出了一种基于DC-DC电源的充电均衡策略，通过将电池组的电量转移到电压最低的电池来实现电量的均衡。　　本文最后对电池管理系统的部分功能进行实验验证，采用一块电池管理系统单元板和4节18650的磷酸铁锂电池进行单体电池电压采集精度、电池组总电压采集精度、温度采集精度以及电池组充电均衡的模拟实验。实验结果表明，采集电路和充电均衡策略都是可行的。
作者：	王建南
专业：	电气工程
导师：	张梅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽理工大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文