【摘 要】
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近年来,随着能源与环保压力的增大,纯电动汽车已逐渐迈向世界汽车产业的舞台。动力电池作为纯电动汽车的主要能量载体和动力来源,是纯电动汽车技术中核心一环,它直接影响了纯
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近年来,随着能源与环保压力的增大,纯电动汽车已逐渐迈向世界汽车产业的舞台。动力电池作为纯电动汽车的主要能量载体和动力来源,是纯电动汽车技术中核心一环,它直接影响了纯电动汽车的性能和制造成本。电池管理系统作为一种实时监管动力电池工作状态、保证电池安全可靠工作、延长电池循环寿命的工具,对降低电动汽车使用成本,提高电动汽车安全性具有重要的意义。本文结合电动汽车高压系统安全标准及监控特性要求,设计了一种分散式的管理系统,具体内容如下:1.建立了动力电池的三阶RC动态模型,并对其参数作了估计识别,且利用泰勒公式进行优化处理;基于RC动态模型对电池的SOC作了估计,提出了SOH的预测模型与估算方法;2.详细地分析了纯电动汽车高压系统的各类潜在故障。针对系统的各类故障,设计了控制策略;并研究了高压系统的上电、运行、停车过程相应控制策略;3.全面分析了电池不一致性的原因和影响,并设计了电池组均衡管理硬件电路,提出了单体电池能量均衡控制策略;4.基于系统参数检测与监管需求,采用Infineon 16位单片机XC2238N设计了最小外围控制系统。系统采用模块化设计,分别由温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、高压环路互锁模块、绝缘检测模块、预充电模块与CAN通信网络模块等组成,不仅为系统的实时监控与剩余电量估算提供依据,而且为系统的进一步扩展提供了平台;5.基于Matlab/Simulink搭建了仿真平台,对电池的模型与均衡控制电路进行调试与验证。仿真结果表明:本课题所建立电池模型及硬件电路性能良好,能够实现预定的安全管理策略。
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