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原文传递电动车电池管理系统研究与设计

论文题名：	电动车电池管理系统研究与设计
关键词：	电动车;电池管理系统;功能架构;荷电状态;电池均衡
摘要：	电池管理系统对动力电池组进行有效的管理，对保障电池系统的安全性和稳健性具有重要的作用。以为电动摩托车及同级别动力电池产品设计电池管理系统为研究对象，实现对电池信息采集，安全防护，状态评估，能量管理。使电池发挥出最大性能，提高电池效率并延长使用寿命。　　根据开发需求，本文完成对电池管理系统基础功能和估算算法的研究与设计。首先分析了电池管理系统研究背景以及发展趋势。其次梳理电池管理系统的功能架构和指标要求，根据功能要求对系统进行软硬件设计，模块化分析设计系统主要功能的硬件电路和程序结构，以及介绍上位机功能。然后主要从以下3点对电池管理系统中的关键算法进行深入分析：1）SOC(State of Charge)，荷电状态估算。了解估算SOC的意义和影响因素，分析各算法的优劣，阐述了基于开路电压修正的安时积分法和卡尔曼滤波算法的实现方法。2）SOH(State of health)，电池健康度估算。在安时积分法的基础上，结合电池本身电压、温度与电池容量的特性对应关系，实现对SOH的修正。3）均衡功能的实现。在电路支持外均衡基础之上，阐述均衡方案的实现过程。　　最后通过实验检测电池管理系统主要功能的实现效果，验证了各功能指标均能满足设计要求。通过系统仿真对比SOC估计算法的精确性和实现难度，最后选择适合工程应用的基于开路电压修正的安时积分法。所研究电池管理系统保证了动力电池使用过程中的安全可靠高效，具有高性能、高可靠性以及高性价比的优势，也具有更好的实际工程应用性能。
作者：	王彪
专业：	电子与通信工程
导师：	李永红;张步亮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中北大学
学位年度：	2022