《电动汽车电池管理系统设计与均衡充电方案研究.》.pdf

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天津大学 硕士学位论文 电动汽车电池管理系统设计与均衡充电方案研究 姓名：孙宏涛 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：夏超英 座机电话号码 中文摘要 中文摘要 电动汽车作为传统燃油汽车的替代方案逐渐成为研究热点。但是电池及电池 管理却是制约电动汽车发展的瓶颈，因为有限的续驶能量不能满足电动汽车市场 化、实用化的要求。在电池自身容量已经确定的情况下，对电池组有效地监控、 管理，，成为延长电池组使用寿命，从而提升电动汽车续驶里程的重要手段。 本文针对锂离子电池组的工作特点，设计了一套功能完善的电动汽车电池管 理系统。系统根据所需实现的功能，采用分布式控制结构，实现了对电池组及组 内单体的监控和管理。本文首先介绍了电池管理系统的整体功能和结构，并详细 说明了系统内各模块的硬件设计原理。其次，建立电池管理系统内部CAN通讯网 络，实现系统内各节点之间的通讯，并设计了CAN应用层协议，完成系统内数据 和命令的有效传输。此外，根据系统硬件资源，扩展独立CAN收发模块实现电池 管理系统与整车CAN网络通讯。 单体电池在串接成组使用时，电池之间的不一致性会逐渐恶化，从而降低电 池组的使用效率和使用寿命。均衡充电，作为减小不一致性的有效方法，可以显 著延长电池组寿命。本文首先对均衡充电方案进行了概括性地介绍，并选择了半 桥逆变同轴多副边绕组变压器的均衡充电方案作为目标方案。在Matlab环境下， 设计了电池的仿真模型，搭建了均衡充电仿真电路，并应用该电路对电池仿真模 型的均衡充电过程进行仿真，得到了不一致性收敛的预定均衡效果。最后，依据 仿真

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