四轮独立驱动电动汽车动力锂电池管理系统研究
由于石油能源的日渐匮乏,全球环境的日益恶化,新能源的应用尤其是电动汽车受到了各国政府的重视。目前电动汽车发展遇到的最大的瓶颈在于续航里程的不足和安全问题,而这些都与电池有着密不可分的联系,要保障电池的稳定运行不仅需要提高电池的性能,更需要相对完善的电池管理系统。电池管理系统主要功能包括电池电压和电流等信息的测量,电池电量的均衡和电池出现异常工作情况时发出警告和执行保护操作。本文的主要工作是研制适用于电动汽车动力电源的电池管理系统,保证电动汽车动力电池的安全稳定运行。<br>  首先针对所研究的电池包采用的18650锂离...
由于石油能源的日渐匮乏,全球环境的日益恶化,新能源的应用尤其是电动汽车受到了各国政府的重视。目前电动汽车发展遇到的最大的瓶颈在于续航里程的不足和安全问题,而这些都与电池有着密不可分的联系,要保障电池的稳定运行不仅需要提高电池的性能,更需要相对完善的电池管理系统。电池管理系统主要功能包括电池电压和电流等信息的测量,电池电量的均衡和电池出现异常工作情况时发出警告和执行保护操作。本文的主要工作是研制适用于电动汽车动力电源的电池管理系统,保证电动汽车动力电池的安全稳定运行。
  首先针对所研究的电池包采用的18650锂离子电池来进行充放电实验,测试该电池的最大容量、开路电压和直流内阻等参数信息。通过实验的方式来检测电池本身的充放电特性,为电池管理系统的开发和电池估计算法的设计提供依据。
  针对目前电池荷电状态估计中,模型固定算法估计精度不足的情况,结合自适应比例积分观测器法和李亚普诺夫稳定性理论,提出了一种估计荷电状态估计算法。选用城市循环工况对该算法进行台架实验测试,最后实验数据显示自适应比例积分观测器法相对于模型固定的算法具有更好的准确性和鲁棒性。
  在对电池管理系统需求进行了深入分析的基础上,设计一套电池管理系统来保障动力电池的稳定高效率运行。该系统采用了STM32芯片作为主控芯片,AD7280作为采集芯片,并基于μC/OS-Ⅲ设计相应的软件系统。该系统可以实现对电池包中各个电池单体电压、温度和电流进行实时监控的功能,在电池工作异常时能够保护电池并迅速报警来提醒驾驶员,同时通过CAN整车总线与汽车主控通信实现对电池的智能控制。
  最后,为验证电池管理系统的性能和可行性,本文搭建实验台架并设计相应的实验,验证了电池信息采集的精度、LCD显示和电池报警保护功能。
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作者: 李鹏程
学科专业: 机械工程;车辆工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 东南大学
导师姓名: 陈南 陈建松
学位年度: 2017
语 种: chi
分类号: U469.72 U464.93
在线出版日期: 2018年8月29日