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基于车辆信息采集的新能源汽车电池安全监测系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于车辆信息采集的新能源汽车电池安全监测系统的设计与实现 |
| 关键词： | 新能源汽车;电池安全监测系统;硬件设计;软件开发;车辆信息采集 |
| 摘要： | 随着我国石化资源的日渐枯竭，汽车尾气排放造成的大气污染日趋严重，新能源汽车的发展是当前的不二之选。新能源汽车的核心能量源是车载动力电池包，通过循环充放电的形式为新能源汽车提供动力，并且对环境无污染。随着新能源汽车的行驶里程数增加，动力电池在不断充放电循环过程中发生的衰减老化是必然的，而电池的老化程度则通过健康状态（State of Health, SOH）参数进行量化。针对目前市场上尚未有统一的监测平台对新能源汽车的电池进行监控，且只能逆向分析，不能防患于未然。因此设计出可行的新能源汽车的电池安全监测系统是很有必要的。 本文设计的新能源汽车电池安全监测系统主要由车载信息采集终端、云平台和实时监控终端三个部分组成。车载信息采集终端主要负责采集动力电池的实时数据，然后使用5G通信技术将采集到的数据上传云平台。云平台接收到数据后，对其进行处理和存储后，实时监控终端就可以从云平台获取并显示实时数据。本文通过对系统需实现的功能进行分析，开展了与系统功能实现相适应的软硬件设计工作，并以锂离子 SOH 在线估算为例，使用美国宇航局（National Aeronautics and Space Administration, NASA）公开的锂电池数据库中的数据对估算电池健康状态的算法进行了原理性验证。通过选择Thevenin模型作为电池的等效电路模型，利用恒流充电阶段的充电数据以及相关数学模型对SOH进行建模，再根据相应的参数辨识方法实现SOH的估算。监控人员根据估算的参考值可及时发现并更换有安全隐患的电池，从而减少安全事故的发生。 最后对新能源汽车的电池安全监测系统进行了系统功能测试和对锂电池健康状态模型估算的精度进行了测试。测试结果表明，本系统实现了所有预定功能，为新能源汽车动力电池的监控提供了一种可行的参考方案。 |
| 作者： | 崔亚楠 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 尉庆国;陈文旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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