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纯电动汽车电池管理系统的研究与设计
| 论文题名： | 纯电动汽车电池管理系统的研究与设计 |
| 关键词： | 扩展Kalman滤波算法;纯电动汽车;电池管理系统;均衡管理;工作特性;荷电状态 |
| 摘要： | 当前全世界的汽车工业都面临着石油资源短缺和环境污染的压力。为实施可持续发展战略,纯电动汽车已经成为了21世纪汽车工业的发展方向。纯电动汽车具有零排放、热辐射低和噪音低等特点,是节能、环保和可持续发展的新型交通工具,具有广阔的发展前景。而蓄电池是纯电动汽车的唯一动力来源,因此,研究对蓄电池进行管理和维护的电池管理系统是非常必要的。 本文的主要工作是研究适用于纯电动汽车的电池管理系统,具体研究内容如下: 首先,简要地介绍了课题研究的背景和电池管理系统应该具备的功能,指出当前电池管理系统的研究难点在于荷电状态估计与电池的均衡管理。 其次,详细介绍了磷酸铁锂电池的结构和工作特性,阐述了电池的荷电状态(State of Charge,SOC)的定义,比较了现有的荷电状态估计算法的优缺点。将改进后的Thevenin电池模型和扩展Kalman滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)相结合,提出了基于容量修正的扩展Kalman滤波算法,并通过车载实验表明,该算法提高了SOC的估算精度。 再次,比较了现有电池管理系统的整体设计方案的优缺点,采用了集中/分布型的整体设计方案,详细论述了系统的主控制板、采集板和均衡模块的硬件电路设计,并在各个硬件模块的基础上给出相应的软件设计。针对电池均衡管理的难点,分析了现有的电池均衡方法后,设计了“高放低充”均衡模块,提高了均衡效率和能量利用率。 最后,建立实验平台,将磷酸铁锂电池与电池管理系统的软硬件联机调试,测试得到相关数据。实验表明,本文研究的电池管理系统能够完成基本功能,所采集的电池电压和电流的精度符合应用要求,均衡控制电路可以在电池充电过程中完成电池电压的均衡,温度控制电路能够使得电池和电池箱的温度保持在电池正常工作的范围内。 |
| 作者： | 金玲 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 鲍可进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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