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供电系统是汽车正常运行的基础,随着人们对汽车舒适性和娱乐性需求的提高,汽车的电子电器设备迅猛增加,导致了电池易过放电、能源消耗增多、供电线束复杂、供电安全性降低、故障诊断困难等问题。因此,本课题研究提出了一种车载智能电网,利用信息通讯等技术对发电、配电、用电过程中所有节点实时监控,实时获取整个电网的全面信息,实现了汽车供电系统的智能化、网络化,有效解决了电池管理、能源优化、用电安全、故障诊断等一系列问题。论文首先对车载智能电网的整体网络架构进行研究。车载智能电网由智能电源系统、强电供电网、弱电供电网组成。独立的强电供电网和独立的弱电供电网使弱电拥有单独的电源和地,弱电避免受到强电的干扰,有利于提高控制器的控制准确性和稳定性,进而提高了整个系统的稳定性和可靠性。车载电源系统的智能化管理,从系统层面解决了能量控制和电池管理的问题。首先建立了蓄电池动态分区管理策略,根据电池不同老化状态进行蓄电池的动态电量分区,针对不同电量区间制定最优的电池管理策略;其次结合电池管理从系统层面进行能量的优化控制管理,利用模糊控制思想建立发电机模糊控制策略,实现蓄电池充放电管理、能量优化等功能。通过对强电供电网的智能化管理实现了整车功率用电器的分区优化供电以及智能化安全管理。首先建立了区域级故障监测及保护方法,实现对供电区的实时故障监测和保护;其次利用电器级故障监测及保护机制,实现对每个用电器的实时故障监测以及故障保护;此外,对供电线束的短路、断路,以及由于漏电或长时间过载造成的过温故障进行实时诊断,并进行相应保护;这种多层级的故障监测和保护方法实现了对整个强电供电网全面的安全管理。弱电供电网为整车控制器进行规划供电及智能化管理。首先建立了弱电供电网的优化供电结构,实现了对控制器的分类供电以及稳定性供电;在优化结构的基础上,建立了对弱电供电的实时故障监测以及多层协同保护机制,实现了对整个弱电供电网的安全管理。本课题在两辆汽车上进行了车载智能电网的实现和应用,通过全面的功能测试和大量的道路测试验证了车载智能电网的可行性和可靠性。