【摘 要】
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电池管理系统(Battery Management System,BMS)是电动汽车及电动物流装备的核心部件,是连接动力电池组与电动车辆的重要纽带,其性能决定了电动车辆的动力性能与续航里程,对于
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电池管理系统(Battery Management System,BMS)是电动汽车及电动物流装备的核心部件,是连接动力电池组与电动车辆的重要纽带,其性能决定了电动车辆的动力性能与续航里程,对于电动汽车及电动物流装备的推广使用起到了关键促进作用。电动汽车的电池管理系统,直接决定了电池组本身存储的能量能否充分、安全、有效地利用。对电池管理系统的关键技术进行研究,开发具有国内外先进技术水平的电池管理系统,具有非常重要的理论研究意义和实际应用价值。本论文的主要工作有:(1)分析了电池管理系统的国内外现状及发展趋势,总结出电池管理系统的关键技术;(2)以磷酸铁锂电池构成动力电池组,设计并实现了其电池管理系统,包括以STM32微控制器和AD7280A为核心的硬件电路,以及系统软件;(3)针对电池SOC(State of Charge,荷电状态)估计的不足,在传统安时积分法的基础上,考虑电池充放电电流因素、老化因素以及环境温度因素等,提出改进的安时积分法估计SOC;(4)搭建了电池管理系统实验测试台,对论文所设计的电池管理系统软硬件进行测试;论文面向电池管理系统的关键功能,针对当前电池管理系统存在的电池电压、电流采集精度较低,电池组无均衡或均衡时间慢,SOC估计精度较低等问题,从电池管理系统的优化设计、高效均衡控制及高精度SOC估计三个方面开展论文的设计和研究。所设计的电池管理系统以AD7280A和STM32F103为核心,从电源模块、电压电流采集、均衡控制、充放电控制、通信单元等方面开展具体设计;在硬件电路的基础上,实现了电池管理系统的电压电流状态监测、SOC估计、均衡管理等软件功能;以12节磷酸铁锂电池构成动力电池组,对所设计的电池管理系统进行测试,测试结果都符合设计指标要求。
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