混合动力大巴用高比功率镍氢电池的管理系统设计

发布时间：2017-06-21 03:06

  本文关键词：混合动力大巴用高比功率镍氢电池的管理系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 电动车用动力型蓄电池一直被认为是制约电动车发展的瓶颈。蓄电池的性能直接影响到电动车的整体性能。在我国近年来电动车的发展得到了广泛的重视，动力型电池的性能也有较大的提高，并基本能够满足电池汽车使用标准。电池管理系统是蓄电池使用过程中一个重要的部分。它的主要任务是监测蓄电池的状态并估计其剩余容量。有效的电池管理可以很好的保护蓄电池，提高其使用效率和使用寿命。但是，在我国对于蓄电池的管理系统(BMS)的研究却没有得到足够的重视。 本文首先介绍了混合动力电动车的相关知识。混合电动车由于其结构的特殊性，，在蓄电池的使用方式上不同于纯电动车，因此它对蓄电池的要求也与纯电动车有差异。在比较了几种电动车常用的蓄电池的基础上，文中重点分析了混合动力用高比功率镍氢电池的一些特性，并介绍了一种用于高比功率镍氢电池的剩余容量(SOC)的估计方法。考虑到高比功率镍氢电池的充电效率，该方法将一般的安时法加以修正，通过一个变压缩因子实现充电效率补偿。同时还通过电池开路电压与其容量间的关系及其电池的自放电等对SOC做一定修正。这种方法虽然需要对电池做大量试验。但，经实践检验，其估计结果令人满意。 其次，本文介绍了一种集中数据检测式的电池管理系统的硬件实现。该方案具有成本低，在电池内部走线相对简单等优点。在本文中对该方案分功能模块做了详细的说明。 在论文的最后介绍了汽车CAN总线及其在电池管理系统中的实现。详细介绍了Philips推出的独立的CAN控制器SJA1000的性能，及其如何利用它实现电池管理系统的CAN通讯设计。
【关键词】：混合动力电动车(HEV) 电池管理系统(BMS) 电池剩余容量(SOC) CAN总线
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 第一章 绪论8-11
• 1.1 本课题的目的及其意义8
• 1.2 电池管理系统的开发现状8-9
• 1.3 电池管理系统的技术难点:9-10
• 1.4 课题规划10-11
• 第二章 混合动力电动车及其电池11-25
• 2.1 混合动力电动车的发展现状11-15
• 2.1.1 混合动力电动车的发展背景11-12
• 2.1.2 国外混合动力电动车的发展现状12-13
• 2.1.3 我国电动车的发展状况13-15
• 2.2 混合动力电动车的结构及其特点15-18
• 2.2.1 混合动力电动汽车结构综述15
• 2.2.2 串联式混合动力电动汽车Series Hybrid Electric Vehicle(SHEV)15-16
• 2.2.3 并联式混合动力电动汽车Parallel Hybrid Electric Vehicle(PHEV)16-17
• 2.2.4 混联式混合动力电动汽车Split Hybrid Electric Vehicle(PSHEV)17-18
• 2.3 几种电动车常用的蓄电池性能比较18-22
• 2.3.1 电动汽车用蓄电池的性能指标18-20
• 2.3.2 几种电动车常用的蓄电池性能比较20-22
• 2.4 几种常见的蓄电池模型22-25
• 2.4.1 内阻模型23-24
• 2.4.2 阻容模型24-25
• 第三章 高比功率镍氢电池的特性及其剩余容量的估计25-38
• 3.1 混合电动车用镍氢电池的的发展现状及其性能25-29
• 3.1.1 镍氢电池的发展现状25
• 3.1.2 镍氢电池的性能25-29
• 3.2 剩余容量估计的难点及常用方法29-30
• 3.2.1 容量估计的难点29
• 3.2.2 常用的电池剩余容量(SOC)的估计方法29-30
• 3.3 高比功率镍氢剩余容量的估计及其在电池管理系统中的实现30-33
• 3.4 电池管理管理系统的软件实现33-36
• 3.5 软件抗干扰措施36-38
• 第四章 电池管理系统的硬件实现38-59
• 4.1 基于集中式数据检测方案的电池管理系统总体结构39-40
• 4.2 电压、电流和温度的采样电路设计40-44
• 4.2.1 电压隔离开关部分40-41
• 4.2.2 电流采样部分41-43
• 4.2.3 温度采用部分43-44
• 4.3 A／D转换器44-47
• 4.4 数字量及模拟量的输出设计47-50
• 4.4.1 数字量的输出设计47-48
• 4.4.2 模拟量的输出设计48-50
• 4.5 显示器设计50-51
• 4.6 硬件看门狗电路及时钟电路51-56
• 4.6.1 硬件看门狗电路51-53
• 4.6.2 时钟电路的利用53-56
• 4.7 端口扩展56-57
• 4.8 硬件抗干扰措施57-59
• 第五章 车载CAN通讯设计实现59-70
• 5.1 现场总线技术概述59-60
• 5.2 CAN总线技术60-63
• 5.3 独立的CAN控制器SJA100063-66
• 5.3.1 SJA1000结构介绍63-64
• 5.3.2 PeliCAN介绍64-66
• 5.4 基于SJA1000的电池管理系统节点设计66-68
• 5.4.1 硬件实现66-67
• 5.4.2 软件实现67-68
• 5.5 通讯的抗干扰措施68-70
• 第六章 结论及展望70-71
• 6.1 结论70
• 6.2 未来工作展望70-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文75-76
• 附录76-79

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