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智能电网下电动汽车电池管理系统的研究与设计
| 论文题名： | 智能电网下电动汽车电池管理系统的研究与设计 |
| 关键词： | 智能电网;电动汽车;电池管理系统;卡尔曼滤波;飞跨电容;模块化设计 |
| 摘要： | 随着能源问题和环境污染的日益严重,电动汽车作为清洁能源在未来的应用前景非常广阔。近年来,国内外开始研究一种将电动汽车作为移动储能装置并入电网的新型应用,被称作电动汽车-电网互动技术(V2G,Vehicle to Grid),V2G技术是电动汽车在受控状态下与电网进行信息与能量的双向交换的一种新型技术。 智能电网下的电动汽车电池管理系统(BMS,Battery Managerment System)是V2G中的重要组成部分之一,通过对电动汽车内的电能量进行管理,为电池的充放电过程提供参考依据和安全保障。而应用于V2G的电池管理系统除了要满足传统BMS所要求具备的电池状态信息监控、均衡管理、安全管理和信息处理的功能之外,还需要具备更强大的通信能力以及能与充放电装置配合充放电的能力。 本文首先介绍了BMS中的关键技术,如电池荷电状态的预测(SOC,State of Charge)和电池均衡方法的研究现状,比较了现有方法的优缺点,最后结合了本设计的要求,提出了卡尔曼滤波和飞跨电容的解决方案。 在探讨了BMS关键技术解决方案之后,本文提出了一种集散式分布的电池管理系统设计,并分别对主控模块和测控模块的硬件设计进行了详细的描述。模块控制器采用F28M35作为MCU,具体介绍了数据采样模块、通信模块、温度采集模块等的硬件电路的设计原理和方法。 本文还对BMS的软件体系进行了介绍,采用模块化的设计,分别对主控摸和测控模块的主要功能进行了分析,并给出了部分程序的流程图。 最后基于MATLAB/SIMULINK平台对电池进行了建模,并对SOC估算进行了仿真,实验证明了SOC算法的有效性。本论文所做的研究工作将有助于未来V2G下电池管理系统的开发。 |
| 作者： | 杜晨 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 陶维青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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