电动汽车电池信息采集系统的设计与实现
发布时间：2021-04-19 22:18
随着污染加剧,能源枯竭,新能源汽车被越来越多购买者选择。作为新能源汽车中的主流的电动汽车却事故频发,部分事故原因是由于BMS不能够实时准确的将电动汽车中与电池有关的故障信息检测出来,可以分析出BMS在电动汽车中是不可或缺的。BMS功能大致可以分为三部分,分别为:电池信息采集;SOH等参数在线估计;均衡控制。本文将围绕这三部分功能进行设计。对于电池健康状态的研究本文采用极限学习机作为训练方法,使用NASA数据集作为训练数据集进行方法验证。利用极限学习机配合电池在充电过程中的等压升时间完成了SOH的在线估算。在ELM训练过程中共完成两次训练,第一次为建立时间与容量的训练模型,第二次训练为依据上次时间预测下次充电过程所需要的时间。最终预测误差良好。对于电池信息采集方面,本文使用KEA128作为MCU依据功能需求进行采样板软件设计,该采样板除具有信息采集功能外还具有被动均衡控制以及故障存储与判断功能。同时利用CAN通信实现向主控板或者电池监控平台传输本板的运行信息。为保证LTC6804电池信息采集模块正常运作,设计一些例如被动均衡回路自检测等自检测与正常采样穿插进行。本文共设计了两款监控平台,...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究背景和意义
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内外文献综述的简析
1.3 主要研究内容
第2章 电池健康状态的估算方案设计
2.1 引言
2.2 锂离子电池健康状态概述
2.2.1 SOH的定义
2.2.2 SOH的影响因素
2.2.3 SOH的评价指标
2.3 电池健康状态估算方法
2.3.1 极限学习机ELM简介
2.3.2 SOH特征参数相关性分析
2.4 锂离子电池健康状态的预测
2.4.1 预测方法
2.4.2 预测结果分析及性能评价
2.5 本章小结
第3章 采样板软件设计
3.1 引言
3.2 采样板软件设计
3.2.1 采样板软件整体设计
3.2.2 电池信息采集
3.2.3 CAN通讯设计
3.2.4 故障存储
3.5 本章小结
第4章 上位机监控设计
4.1 引言
4.2 程序设计
4.2.1 通讯协议设计
4.2.2 上位机监控平台软件设计
4.3 上位机与下位机调试
4.4 本章小结
第5章 远程监控设计
5.1 引言
5.2 系统总体结构
5.3 程序设计
5.3.1 整体框架
5.3.2 mqServer设计
5.3.3 mqHandler设计
5.3.4 mqManager设计
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特斯拉汽车电池技术及策略[J]. 刘春娜. 电源技术. 2014(07)
[2]Web前端MVC框架的意义研究[J]. 于春娜,王晨升,杨光,郭世龙,刘丰. 产业与科技论坛. 2014(01)
[3]锂离子电池剩余寿命间接预测方法[J]. 庞景月,马云彤,刘大同,彭宇. 中国科技论文. 2014(01)
[4]动力电池组信息采集及上位机管理软件设计[J]. 王洪利,夏超英,黄日俊,蔡奔. 天津理工大学学报. 2013(04)
[5]采用优化极限学习机的多变量混沌时间序列预测[J]. 高光勇,蒋国平. 物理学报. 2012(04)
[6]电动汽车电池管理系统研究现状及发展趋势[J]. 符晓玲,商云龙,崔纳新. 电力电子技术. 2011(12)
[7]基于极限学习机的混合气体FTIR光谱定量分析[J]. 陈媛媛,张记龙,赵冬娥. 中北大学学报(自然科学版). 2011(05)
[8]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[9]J2EE和.NET平台下MVC设计模式比较[J]. 赵文彬,范通让. 河北省科学院学报. 2008(03)
[10]电动汽车的发展现状及趋势研究[J]. 李春卉. 汽车工业研究. 2005(05)
博士论文
[1]动力电池组SOC估算及均衡控制方法研究[D]. 张金龙.天津大学 2012
硕士论文
[1]适用于低速电动汽车的锂电池组管理系统研究[D]. 杨晓冰.长安大学 2016
[2]电动汽车动力电池在线监测技术研究[D]. 黄嫄.华北电力大学 2015
[3]基于SpringMVC与iBATIS框架的企业工单管理系统的设计与实现[D]. 杨慧.中国科学院大学（工程管理与信息技术学院） 2015
[4]分布式异构数据库同步中间件的设计与实现[D]. 田淼.西安电子科技大学 2012
[5]动力电池管理系统SOC估算研究及软件设计[D]. 李晓红.武汉理工大学 2012
[6]电动汽车电池管理系统关键技术的研究[D]. 杨春雷.哈尔滨工业大学 2011
[7]电动汽车电池管理系统研究[D]. 冯勇.湖南大学 2010
[8]基于实时以太网的心跳协议[D]. 王海龙.大连理工大学 2009
[9]锂电池管理系统的研究与设计[D]. 乔思洁.中国海洋大学 2009
本文编号：3148419
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究背景和意义
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内外文献综述的简析
1.3 主要研究内容
第2章 电池健康状态的估算方案设计
2.1 引言
2.2 锂离子电池健康状态概述
2.2.1 SOH的定义
2.2.2 SOH的影响因素
2.2.3 SOH的评价指标
2.3 电池健康状态估算方法
2.3.1 极限学习机ELM简介
2.3.2 SOH特征参数相关性分析
2.4 锂离子电池健康状态的预测
2.4.1 预测方法
2.4.2 预测结果分析及性能评价
2.5 本章小结
第3章 采样板软件设计
3.1 引言
3.2 采样板软件设计
3.2.1 采样板软件整体设计
3.2.2 电池信息采集
3.2.3 CAN通讯设计
3.2.4 故障存储
3.5 本章小结
第4章 上位机监控设计
4.1 引言
4.2 程序设计
4.2.1 通讯协议设计
4.2.2 上位机监控平台软件设计
4.3 上位机与下位机调试
4.4 本章小结
第5章 远程监控设计
5.1 引言
5.2 系统总体结构
5.3 程序设计
5.3.1 整体框架
5.3.2 mqServer设计
5.3.3 mqHandler设计
5.3.4 mqManager设计
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特斯拉汽车电池技术及策略[J]. 刘春娜. 电源技术. 2014(07)
[2]Web前端MVC框架的意义研究[J]. 于春娜,王晨升,杨光,郭世龙,刘丰. 产业与科技论坛. 2014(01)
[3]锂离子电池剩余寿命间接预测方法[J]. 庞景月,马云彤,刘大同,彭宇. 中国科技论文. 2014(01)
[4]动力电池组信息采集及上位机管理软件设计[J]. 王洪利,夏超英,黄日俊,蔡奔. 天津理工大学学报. 2013(04)
[5]采用优化极限学习机的多变量混沌时间序列预测[J]. 高光勇,蒋国平. 物理学报. 2012(04)
[6]电动汽车电池管理系统研究现状及发展趋势[J]. 符晓玲,商云龙,崔纳新. 电力电子技术. 2011(12)
[7]基于极限学习机的混合气体FTIR光谱定量分析[J]. 陈媛媛,张记龙,赵冬娥. 中北大学学报(自然科学版). 2011(05)
[8]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[9]J2EE和.NET平台下MVC设计模式比较[J]. 赵文彬,范通让. 河北省科学院学报. 2008(03)
[10]电动汽车的发展现状及趋势研究[J]. 李春卉. 汽车工业研究. 2005(05)
博士论文
[1]动力电池组SOC估算及均衡控制方法研究[D]. 张金龙.天津大学 2012
硕士论文
[1]适用于低速电动汽车的锂电池组管理系统研究[D]. 杨晓冰.长安大学 2016
[2]电动汽车动力电池在线监测技术研究[D]. 黄嫄.华北电力大学 2015
[3]基于SpringMVC与iBATIS框架的企业工单管理系统的设计与实现[D]. 杨慧.中国科学院大学（工程管理与信息技术学院） 2015
[4]分布式异构数据库同步中间件的设计与实现[D]. 田淼.西安电子科技大学 2012
[5]动力电池管理系统SOC估算研究及软件设计[D]. 李晓红.武汉理工大学 2012
[6]电动汽车电池管理系统关键技术的研究[D]. 杨春雷.哈尔滨工业大学 2011
[7]电动汽车电池管理系统研究[D]. 冯勇.湖南大学 2010
[8]基于实时以太网的心跳协议[D]. 王海龙.大连理工大学 2009
[9]锂电池管理系统的研究与设计[D]. 乔思洁.中国海洋大学 2009
本文编号：3148419
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