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更换模式下的电动汽车锂电池组充电管理系统研究
| 论文题名： | 更换模式下的电动汽车锂电池组充电管理系统研究 |
| 关键词： | 锂电池组;充电管理;更换模式;均衡充电;寿命估计;电动汽车 |
| 摘要： | 在电动汽车的研究和发展道路上，动力电池及其管理系统的研究占据着非常重要的位置。电动汽车的性能如何，取决于其动力电池的性能，其中电池的充放电性能为关键因素。因此需要对电池充放电过程及影响因素进行分析研究，并据此进行充放电管理。电池更换模式是可持续发展的模式。所谓“电池更换模式”，是指在电动车驶入充电站后，并不需要停在那里花长时间来通过外接电源来对电动车充电，而只需要用上几分钟换上一组已经充好电的动力电池，省去排队等候充电。此模式在现有技术条件下相对于传统动力汽车，具有很强的市场竞争力。 本文在阅读文献的基础之上，对目前国内外电池管理系统研究现状进行了分析。结合目前的电池管理系统的优缺点确立了论文的研究内容。提出了一种在更换模式下的电动汽车锂电池组充电管理系统。其主要工作包括： (1)结合单体锂电池的结构特性、基本原理和技术参数，分析了影响锂离子电池的影响因素，并对单体锂电池的过充电、过放电、过流和过温方面的安全特性进行了研究，进而对研究锂电池组的充电管理提供理论依据。 (2)结合单体电池充电理论，对目前常用的基于电池组端电压的充电模式的充电方式进行了分析和研究，发现其充电时存在的问题，提出了电池管理与充电电机配合的充电模式，设计了电池充电系统的电路结构。充电系统主要包括电压检测模块、温度检测模块、电流检测模块。 (3)对现有的耗散和非耗散均衡方案进行了分析，总结出各个方案中存在的问题和优点。针对锂电池组的不一致问题，设计了一种非耗散型均衡方案对电池组进行均衡。详细分析了均衡电路的原理，MOSFET驱动电路和均衡的流程等，应用LabVIEW编程，通过人机界面显示采集数据来调试充电管理系统的硬件功能。 (4)结合卡尔曼滤波法对SOC估计算法来对电池寿命状态SOH进行参数估计。首先通过分析了影响SOH状态的特征因素，得出影响SOH的主要因素：内阻和额定容量，并对其进行了分析研究。再采用Dual EKF估计策略对电池SOH的内阻和容量的进行推算。最后通过试验仿真验证了估计结果的准确性。 |
| 作者： | 程昌银 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 王桂棠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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