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动力锂电池组管理系统的研究与设计
| 论文题名： | 动力锂电池组管理系统的研究与设计 |
| 关键词： | 电动汽车;电源管理;数据采集;汽车电子学 |
| 摘要： | 能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战，因此开展新能源汽车的研究已经刻不容缓。纯电动汽车以其零排放，噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，被称为绿色环保车。作为电动汽车发展的关键技术之一的电池管理系统，是电动车产业化研究重点之一。 本文针对拓扑结构为8并10串的36V、80Ah动力锂电池组，设计动力锂电池组管理系统(BMS，Battery Management System)。论文在分析对比各种电池模型的基础上，建立了锂离子电池的Thevenin模型，并采用HPPC循环测试法分充电和放电两个方向进行系统辨识;采用扩展卡尔曼滤波算法估算电池荷电状态，以安时法为基础建立基于扩展卡尔曼滤波算法的状态空间表达式，根据参数辨识结果推导算法的递推公式，并在Matlab中进行仿真，验证算法的准确性和收敛性。根据电池管理系统的要求，论文进行了系统的软硬件设计。本系统采用两级控制结构，现场控制级以C8051F410单片机为主控芯片，中央控制级以TMS320F2812 DSP为主控芯片，两级之间的通信通过RS-485总线实现。本系统的主要功能有:实现电池数据实时采集，包括单体电压、电流、温度、电池组总电压、总电流;以采集到的数据为基础，采用开路电压法结合扩展卡尔曼滤波算法估算电池组的荷电状态;对充电过程中单体电池电压不一致现象进行诊断和均衡;对电池故障进行智能检测与报警等功能。通过数据采集精度试验验证本系统的电压和电流采集精度符合要求;通过电池均衡试验验证本系统的均衡效果。 |
| 作者： | 刘姗姗 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 黄运生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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