电动汽车动力电池管理系统（BMS）设计

发布时间：2017-08-17 22:32

  本文关键词：电动汽车动力电池管理系统（BMS）设计

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【摘要】：随着全球环境下的能源紧张以及环境污染越来越严重等问题的突出,使用新型能源来代替传统汽车的燃油系统已经是大势所趋。随着新能源汽车领域这些年的逐步发展,各国都加大了对通过电池发动的新能源汽车及动力电池的开发与研究的力度。而作为电动汽车的唯一动力源,重要的零部件电池组而言,其由于受到多种因素的影响,电池组在异常情况下会是其效能会降低,并且存在着安全隐患,所以开发优良的电动汽车的电池管理系统已经是必要且迫切的任务。针对电动汽车电池管理系统的开发,本论文进行了相关研究。将对以下几个方面进行分析和介绍:电池管理系统当前国内外的研究现状;电池管理系统的几大主要功能模块的介绍(包括保护模块、均衡策略模块、剩余电量(SOC)估算的方案和实现方法);电池管理系统急需解决的关键技术难题的阐述。论文将重点分析和研究电池管理系统中的均衡策略来解决电池单体不一致的问题,以及不同的电池剩余电量的估算方法。最终设计一套优良的电池管理系统,不但可以防止电池组滥用和非合理应用造成的电池损害,保障电池组的安全性、可靠性和高使用周期;又可以发挥电池最优良的性能,从而整体提高了电动车的运行效率,实现了电池的容量和能量的利用高效性。论文对系统的硬件设计主要介绍了以下几个方面的内容。包括MCU处理器及其周边电路、单体电压及温度的采集电路、电流采集电路、单体电压均衡电路、CAN总线通讯电路、绝缘检测电路等模块。论文进行了电池管理系统软件程序设计,包括电压、温度、电流的监测和处理,数据处理和储存,串口和CAN总线通讯程序。
【关键词】：电池管理系统 SOC 均衡控制模块 CAN总线
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-15
• 1.1 本课题研究的目的和意义10-11
• 1.2 电池管理系统（BMS）国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本论文研究的主要内容13-15
• 1.3.1 电池管理系统难点13-14
• 1.3.2 本论文的重点研究方向14-15
• 第二章 电池管理系统分析15-26
• 2.1 电池管理系统简介15-17
• 2.2 电池均衡设计17-20
• 2.3 电池剩余电量估算方法研究20-24
• 2.3.1 影响SOC的因素20-21
• 2.3.2 SOC估算的常见方法21-23
• 2.3.3 论文采用的SOC估算算法23-24
• 2.4 电池组热管理24-26
• 2.4.1 电池组热管理功能24
• 2.4.2 电池组热管理关键技术24-25
• 2.4.3 电池组热管理策略25-26
• 第三章 硬件设计方案与实现26-38
• 3.1 MCU处理器26-27
• 3.2 单体电压检测及温度检测27-28
• 3.3 电流采集电路28-30
• 3.4 电池组总电压监测及绝缘电阻检测30-31
• 3.5 单体电压均衡功能31-32
• 3.6 CAN通信功能32-33
• 3.7 其他外围电路33-36
• 3.7.1 CC检测功能电路33-34
• 3.7.2 CP检测功能34-36
• 3.8 硬件抗干扰措施36-38
• 第四章 软件设计方案与实现38-45
• 4.1 初始化程序38-39
• 4.2 电压处理39-40
• 4.3 温度处理40
• 4.4 电流处理40-41
• 4.5 数据处理与储存41-42
• 4.5.1 数据处理程序41
• 4.5.2 数据存储程序41-42
• 4.6 总线通讯42-45
• 4.6.1 串口通讯42-43
• 4.6.2 CAN通讯43-45
• 第五章 BMS的现场运行情况分析45-48
• 5.1 实际运营分析45
• 5.2 试验验证分析45-48
• 5.2.1 电池充电数据分析45-46
• 5.2.2 绝缘检测的验证46-48
• 第六章 总结与展望48-50
• 6.1 总结48-49
• 6.2 展望49-50
• 参考文献50-52
• 作者简介52-53
• 致谢53

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本文编号：691477