磷酸亚铁锂电池组管理控制系统研究与实现

发布时间：2017-10-20 18:52

  本文关键词：磷酸亚铁锂电池组管理控制系统研究与实现

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【摘要】：当前,能源紧缺、空气污染是一个严峻的现实问题。燃油汽车保有量爆发式增长对能源的消耗、环境的影响不可低估,发展清洁节能的电动汽车是汽车工业的发展趋势。电池是电动汽车的动力源,而磷酸亚铁锂电池性能又优越于其它动力电池。本文紧贴课题研究的背景意义,研究磷酸亚铁锂电池组管理控制系统。结合系统的实际运用,研究分析磷酸亚铁锂电池性能、结构、原理和使用环境,提出磷酸亚铁锂电池组管理控制系统研究任务,构建系统设计总体框架,研究实现系统基本功能。硬件设计采取模块化思想,设计测量模块、均衡模块、主控模块;利用电池组专用芯片和霍尔电流传感器等,实现电压、温度、电流的监测和电池剩余电量的估算,完成电池组间单体电池电压均衡任务,使能量转移效率达到90%;利用微小信号的脉动变化设计一种数字的零漂补偿电路,保证系统测量精度。软件设计重点实现各硬件模块的功能、外部设备的驱动和上位机PC端的监控。利用柔性软件技术,实现系统测试管理软件的可扩展性和通用性。上位机PC端监控软件实现监控管理功能,下位机软件实现数据采集、分析、处理等功能。在测量模块和主控模块中MCU选用相同的芯片,实现各模块的独立和部分代码的共享。经测试,本系统准确记录磷酸亚铁锂电池组工作过程中的温度、电压、电流和SOC等各项数据,主动均衡效果明显,各项性能指标满足设计要求,运行稳定可靠,可实际运用在电动汽车上。
【关键词】：磷酸亚铁锂电池 电池管理控制系统 剩余电量 均衡管理
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 研究背景和意义8-10
• 1.2 国内外现状及其发展趋势10-14
• 1.3 研究内容和目标14-15
• 1.4 论文组织结构15-16
• 2 磷酸亚铁锂电池特性及其管理控制技术16-26
• 2.1 磷酸亚铁锂电池概述16-19
• 2.2 磷酸亚铁锂电池组管理控制系统19-21
• 2.3 磷酸亚铁锂电池组管理控制技术21-26
• 3.磷酸亚铁锂电池组管理控制系统总体设计26-32
• 3.1 需求分析26-27
• 3.2 研究任务27
• 3.3 设计路线27-28
• 3.4 总体设计方案28-30
• 3.5 工作流程30-32
• 4 磷酸亚铁锂电池组管理控制系统的硬件设计与实现32-42
• 4.1 系统硬件总体结构32
• 4.2 测量模块设计与实现32-39
• 4.3 均衡模块设计与实现39-40
• 4.4 主控模块设计与实现40-42
• 5 磷酸亚铁锂电池组管理控制系统的软件设计与实现42-50
• 5.1 系统软件总体设计42-44
• 5.2 测量模块软件设计44-46
• 5.3 主控模块软件设计46-47
• 5.4 任务管理软件设计47-50
• 6 磷酸亚铁锂电池组管理控制系统测试与分析50-63
• 6.1 测试内容与环境要求50
• 6.2 测试步骤50-57
• 6.3 测试结果分析57-63
• 7 总结与展望63-66
• 7.1 总结63-64
• 7.2 展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录1 硕士期间发表的论文71

【参考文献】

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本文编号：1068790