电动汽车电池荷电状态估算及电池管理系统一体机的实现

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuhongyu1984
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近年来,空气污染问题严重化促使人们不断提高自身环保意识,出行工具从燃油汽车转变为电动汽车,因而电动汽车将拥有广阔销售市场。电池组是电动汽车的重要部分,其工作状态是车辆运行情况的重要依据,基于这一实际价值,本文设计了一款BMS一体机,其中BMS指电池管理系统。
  本课题所研究的重点是电池组SOC估计,即荷电状态估计,详细阐述了电池模型筛选、对应内部参量辨识、应用参量后的精度验证、电池SOC估计方法的比较和选择、SOC估计方法的仿真框图构建和实际工程实现过程。在整个过程中,通过文献查阅多种电池模型和SOC估计方法,通过对比各种方法的准确性和硬件软件实现的实际要求,选择了兼顾两个条件的方法。最终经过仿真验证SOC估计方法的准确性和可行性后,设计了一体机硬件平台用于实现该方法。本文研究的硬件系统以NXP公司的汽车级DSP芯片为核心,配合外部硬件电路以及芯片本身的AD转换功能完成对温度、电流等模拟量的采集任务,依据SOC估计仿真模型中的估算方法实现逻辑,通过C语言在一体机硬件平台上实现了SOC估计。最终,该平台完成了测量电池组剩余电量、绝缘状态的监控、电流、电压、温度报警等功能,还能够完成电量均衡。为了方便一体机功能的调试和验证,本文利用Qt设计了上位机调试软件,可以通过CAN总线传输解析并显示一体机采集到的相关信息,极大提高了一体机的开发和调试效率。
  经过仿真和工程实现的验证,本文设计的BMS一体机能够完成电池组状态的监控,同时本文实现的SOC方法无论在估算精度和运算速度两个方面均可满足实际工程需求,因此,本文研究的BMS一体机在电动汽车电池组状态监控方面有一定的实际应用价值和意义。
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