里程延长式电动轿车电池管理系统的研究

摘要

环境的持续恶化和能源短缺等问题越来越迫使人们关注电动汽车的发展。电动汽车以其绿色环保的优点逐步成为汽车行业的未来发展方向。电池管理系统是电动汽车成为商业化产品中非常重要的一个环节。而磷酸铁锂电池凭借其其高能量密度，高功率密度等优点被广泛作为电动汽车的动力电池。由于电压和功率的限制，通常要将电池进行串并联以满足电动汽车的需求。但是电池个体的特性差异会严重影响到整组电池的性能。
　　磷酸铁锂电池的特性与其所处的环境温度有着密切的联系。电池的容量，内阻，开路电压，极化电容等均是反映电池内部状态的重要参数。本文着重进行了不同环境温度下电池组的特性实验，研究不同环境温度对电池相关参数的影响。
　　针对里程延长式电动轿车的结构，设计了一套集成式电池管理系统。采用主从式结构，详细介绍了从控模块的硬件原理电路设计，包括单体电压采集、温度采集、CAN总线通讯电路等。其次介绍了针对主控模块的μC/OS-Ⅱ操作系统移植，和基于操作系统的各功能模块的软件设计，包括SAEJ1939协议栈的设计与实现，数据存储程序等。最后介绍基于LABVIEW的上位机软件的设计。
　　在电池管理系统软硬件设计的基础上，对设计的电池管理系统进行平台实验测试。在实车运行中进行稳定性测试并对动力电池组电压，温度等参数的测量精度进行测试，实验表明本文设计的电池管理系统具有较好的稳定性和测量精度。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.3主要研究内容及文章结构

第2章 磷酸铁锂电池组特性研究

2.1 引言

2.2 磷酸铁锂电池特性

2.3 试验对象及测试设备

2.4 试验内容

2.5 本章小结

第3章 基于EKF 的SOC估算算法的研究

3.1 引言

3.2 电池的SOC估算算法

3.3 基于卡尔曼滤波算法SOC估计

3.4 本章小结

第4章 电池管理系统软硬件设计

4.1 引言

4.2电池管理系统总体设计

4.3电池管理系统采集模块硬件设计

4.4 电池管理系统软件设计

4.5 本章小结

第5章 电池管理系统测试实验

5.1 序言

5.2 系统稳定性测试

5.3 电压采集测试

5.4温度测量测试

5.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢