锌镍液流电池一致性评价方法及均衡策略研究

发布时间：2017-08-11 10:21

  本文关键词：锌镍液流电池一致性评价方法及均衡策略研究

  更多相关文章： 电池组 电池管理系统 一致性 均衡模块 CAN

【摘要】：随着纯电动汽车的增加,纯电动汽车成为未来发展的趋势。电池是纯电动车的储能元件,为之提供动力。而电池的性能的优越性、可用容量的恒定性以及使用寿命的延长是纯电动车发展的基础。为了提高电池的可用容量,使电池的寿命延长,确保电池的使用安全性,需要对电池进行合理的管理和控制。所以电池管理系统及电池均衡在纯电动汽车中发挥着至关重要的作用。本文主要研究了电池的一致性及均衡策略,然后设计实验并通过实验数据得出电池的一致性评价方法。为了使电池的一致性提高,提出电池电压均衡的方法和容量均衡的方法。最终实现了对电池一致性的评价和电池组的均衡目标。主要工作如下：通过对电池组不一致性的问题进行了实验研究与环境测试,分析了电池组的不一致性对电池组的使用产生的影响。从容量、SOC、直流内阻、自放电几个方面研究电池组的一致性问题。并分别作出电池组直流内阻与SOC、开路电压与SOC、效率与SOC的曲线图,分析电池的不一致性。分析两只、三只、四只和N只电池串联之后,均衡的类别。本文论述了基于外电压的均衡策略和基于容量的均衡策略。均衡模块硬件设计部分：本文采用的主芯片是16位的MC9S12XEG128和8位的MC9S08DZ60。设计包括：控制模块、电压采样模块、电流采样模块、温度采样模块、均衡模块、数据存储模块以及CAN通信模块。绘制PCB板、焊接以及调试。软件编写部分：本文电池管理系统是在CodeWarrior IDE开发环境下编写的,并且是在此环境下进行调试的。硬件与软件部分结合应用于采集电池组电压、电流、温度数据,并通过CAN总线传送数据至监控,实时显示所采集数据。整体调试部分：对电池电压、电流采样及SOC的计算的精度调试。
【关键词】：电池组 电池管理系统 一致性 均衡模块 CAN
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 锌镍液流电池的介绍9-10
• 1.2 电池组的不一致性10-11
• 1.3 均衡技术研究意义及现状11-13
• 1.3.1 均衡技术研究意义11-12
• 1.3.2 均衡技术研究现状12-13
• 1.4 本课题研究的内容13-14
• 第二章 锌镍液流电池的一致性问题14-23
• 2.1 一致性问题的产生原因14
• 2.2 锌镍液流电池的一致性14-22
• 2.2.1 电池充放电效率在不同剩余电量下的一致性14-16
• 2.2.2 电池充放电内阻的一致性问题16-18
• 2.2.3 电池充放电开路电压一致性问题18-20
• 2.2.4 自放电一致性问题20-21
• 2.2.5 SOC一致性问题21-22
• 2.3 电池一致性评价22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 多只电池串联均衡分类及均衡策略的研究23-42
• 3.1 均衡的介绍23-24
• 3.2 多只电池串联均衡24-36
• 3.2.1 两只电池串联均衡24-27
• 3.2.2 三只电池串联均衡27-31
• 3.2.3 四只电池串联均衡31-35
• 3.2.4 N只电池串联均衡35-36
• 3.3 均衡策略36-41
• 3.3.1 基于外电压的均衡策略36-39
• 3.3.2 基于容量的均衡策略39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 均衡技术硬件设计42-51
• 4.1 总体设计42-43
• 4.2 控制系统的设计43-47
• 4.2.1 主控制器43-45
• 4.2.2 电源电路45-46
• 4.2.3 数据传输CAN电路46-47
• 4.2.4 时钟存储模块的设计47
• 4.3 数据采集模块的电路设计47-49
• 4.3.1 电压测量电路47-48
• 4.3.2 电流测量电路48
• 4.3.3 温度测量电路48-49
• 4.4 均衡电路设计49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 均衡系统的软件设计51-56
• 5.1 软件设计原则51
• 5.2 主系统软件设计51-54
• 5.3 均衡程序设计54-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 均衡实验验证56-62
• 6.1 实验前准备56-59
• 6.2 实验平台59-61
• 6.3 实验验证61-62
• 第七章 结论与展望62-64
• 7.1 研究结论62-63
• 7.2 对未来的展望63-64
• 参考文献64-67
• 在学期间的研究成果67-68
• 致谢68

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本文编号：655582