电动汽车分布式电池管理系统的研究与实现
发布时间：2020-12-05 01:14
新世纪汽车产业发展迅速,电动汽车作为未来汽车主要的发展方向一直吸引着全球人们的关注。作为电动汽车核心技术之一的电池管理系统(Battery Management System,BMS)也越来越受到世界各国汽车企业的关注。BMS检测及管理电动汽车储能电池运行的全过程,其功能包括电池状态检测与分析、电池安全保护及电池参数的采集与分析等几个方面。本论文主要工作是针对纯电动汽车研发与之相适应的蓄电池管理系统,从系统硬件、软件及测试三个方面进行研究与实现。本文BMS采用主从分布式结构,主控板与从控板之间通过CAN总线实现数据的交互,从控板数量可根据所管理的电池数目进行扩展。首先,对蓄电池的荷电状态(SOC)估算策略和绝缘检测方法进行了深入研究;通过对BMS功能和结构的分析,确定整体设计方案。其次,对于系统的具休实现,研究分析了各模块的设计原理,设计了电路原理图,介绍了主要模块的软硬件详细实现过程。其中主要包括总电压采集、电流采集、绝缘检测、单体电池电压的采集与均衡、温度采集等模块。设计过程充分考虑系统的抗干扰性能。本设计中,主控板采用英飞凌公司专为汽车应用而设计的TC1782作为主控芯片,可以高...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OCV-SOC关系曲线
C1782 作为电池管理系统的 MCU，它具有低功耗、存储空间大、运算能力强大等。最小系统由 MCU 及其外围电路组成，能够保证 TC1782 的正常工作。外围电路振和 JTAG 等满足 MCU 仿真与编程等基本工作必要的基础电路构成。控制系统的设计都是基于微控制器的最小系统，根据设计要求扩展外围电路完成的。参nfineon 给出的硬件手册中 TC1782 最小系统电路图，设计微控制器模块如图 3-2 所
（1）能够在 4.5V~45V 宽输入电压和 40℃~+150℃宽温度范围内工作；（2）片内集成了两路带有电流限制的 5V 传感器供电电源 Q_T1 和 Q_T2，并且对短路故障进行自诊断，保证了系统的可靠性；（3）芯片内级联了一个具有线性稳压器和电压跟随器的降压转换器，大大降低统的功耗。本设计电源模块电路如图 3-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GB/T 34590《道路车辆 功能安全》国家标准[J]. 中国质量与标准导报. 2017(11)
[2]A Nonlinear Observer Approach of SOC Estimation Based on Hysteresis Model for Lithium-ion Battery[J]. Yan Ma,Bingsi Li,Guangyuan Li,Jixing Zhang,Hong Chen. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(02)
[3]基于SPC5644A+S912ZVC的新能源电动车整车控制器的硬件设计[J]. 王发群,郭增泉,刘芹. 汽车实用技术. 2017(05)
[4]“电能替代”战略中电动汽车的推广潜力及经济性分析[J]. 吴奇珂,程帆,陈昕儒. 电气技术. 2016(09)
[5]电池剩余电量的监控方法研究与优化[J]. 郭利进,曹学思. 计算机仿真. 2016(08)
[6]混合动力船舶锂电池保护板的设计与实现[J]. 刘凯,张泽宇,蒋炜. 船电技术. 2016(05)
[7]对我国道路车辆功能安全标准化发展现状与趋势的探讨[J]. 史晓密. 标准科学. 2016(04)
[8]新能源汽车产量持续增长,技术不断突破[J]. 中国电子商情(基础电子). 2016(04)
[9]基于MotoTron的整车控制系统半实物仿真平台开发[J]. 海争平,黄伟. 价值工程. 2016(09)
[10]汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施[J]. 徐静,赵毅,潘勇,魏磊. 电子测试. 2016(05)
硕士论文
[1]电动汽车用电池管理系统设计[D]. 陈玺.华北电力大学(北京) 2016
[2]电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D]. 于广.山东大学 2016
[3]纯电动轻型客车整车控制器的设计[D]. 袁所贤.江苏大学 2016
[4]规模化电动汽车充电对电网的影响及其调频应用研究[D]. 胡宜平.华中科技大学 2015
[5]电动汽车用电池管理系统试验与开发[D]. 金国庆.重庆大学 2015
[6]新能源中蓄电池充放电系统的研究[D]. 胡波.天津大学 2014
[7]电动汽车电池管理系统设计及电池健康状态估算[D]. 耿海洲.天津大学 2014
[8]电池管理系统测试平台的研究[D]. 孟学东.北京交通大学 2013
[9]面向车路协同的车载信息系统设计与实现[D]. 库峰.武汉理工大学 2013
[10]电动汽车锂离子电池管理系统研究与设计[D]. 陈立文.电子科技大学 2013
本文编号：2898594
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OCV-SOC关系曲线
C1782 作为电池管理系统的 MCU，它具有低功耗、存储空间大、运算能力强大等。最小系统由 MCU 及其外围电路组成，能够保证 TC1782 的正常工作。外围电路振和 JTAG 等满足 MCU 仿真与编程等基本工作必要的基础电路构成。控制系统的设计都是基于微控制器的最小系统，根据设计要求扩展外围电路完成的。参nfineon 给出的硬件手册中 TC1782 最小系统电路图，设计微控制器模块如图 3-2 所
（1）能够在 4.5V~45V 宽输入电压和 40℃~+150℃宽温度范围内工作；（2）片内集成了两路带有电流限制的 5V 传感器供电电源 Q_T1 和 Q_T2，并且对短路故障进行自诊断，保证了系统的可靠性；（3）芯片内级联了一个具有线性稳压器和电压跟随器的降压转换器，大大降低统的功耗。本设计电源模块电路如图 3-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GB/T 34590《道路车辆 功能安全》国家标准[J]. 中国质量与标准导报. 2017(11)
[2]A Nonlinear Observer Approach of SOC Estimation Based on Hysteresis Model for Lithium-ion Battery[J]. Yan Ma,Bingsi Li,Guangyuan Li,Jixing Zhang,Hong Chen. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(02)
[3]基于SPC5644A+S912ZVC的新能源电动车整车控制器的硬件设计[J]. 王发群,郭增泉,刘芹. 汽车实用技术. 2017(05)
[4]“电能替代”战略中电动汽车的推广潜力及经济性分析[J]. 吴奇珂,程帆,陈昕儒. 电气技术. 2016(09)
[5]电池剩余电量的监控方法研究与优化[J]. 郭利进,曹学思. 计算机仿真. 2016(08)
[6]混合动力船舶锂电池保护板的设计与实现[J]. 刘凯,张泽宇,蒋炜. 船电技术. 2016(05)
[7]对我国道路车辆功能安全标准化发展现状与趋势的探讨[J]. 史晓密. 标准科学. 2016(04)
[8]新能源汽车产量持续增长,技术不断突破[J]. 中国电子商情(基础电子). 2016(04)
[9]基于MotoTron的整车控制系统半实物仿真平台开发[J]. 海争平,黄伟. 价值工程. 2016(09)
[10]汽车电子电磁兼容测试标准体系及抗干扰措施[J]. 徐静,赵毅,潘勇,魏磊. 电子测试. 2016(05)
硕士论文
[1]电动汽车用电池管理系统设计[D]. 陈玺.华北电力大学(北京) 2016
[2]电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D]. 于广.山东大学 2016
[3]纯电动轻型客车整车控制器的设计[D]. 袁所贤.江苏大学 2016
[4]规模化电动汽车充电对电网的影响及其调频应用研究[D]. 胡宜平.华中科技大学 2015
[5]电动汽车用电池管理系统试验与开发[D]. 金国庆.重庆大学 2015
[6]新能源中蓄电池充放电系统的研究[D]. 胡波.天津大学 2014
[7]电动汽车电池管理系统设计及电池健康状态估算[D]. 耿海洲.天津大学 2014
[8]电池管理系统测试平台的研究[D]. 孟学东.北京交通大学 2013
[9]面向车路协同的车载信息系统设计与实现[D]. 库峰.武汉理工大学 2013
[10]电动汽车锂离子电池管理系统研究与设计[D]. 陈立文.电子科技大学 2013
本文编号：2898594
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