動(dòng)力鋰電池組能量管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、當(dāng)今世界各國面對(duì)能源危機(jī)、環(huán)境惡化等問題，發(fā)展純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國節(jié)能減排的重要途徑之一。近年來，純電動(dòng)汽車以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無廢氣排放、能量使用效率高等優(yōu)勢(shì)，受到各國政府和各大汽車公司的青睞。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵在于動(dòng)力電池及其應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，這也是制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。電池管理系統(tǒng)BMS(BatteryManagementSystem，BMS)是動(dòng)力電池應(yīng)用技術(shù)的核心，對(duì)電池組的安全性、優(yōu)化使用以及整車能量管理策略的

2、執(zhí)行都是必要的。電池管理系統(tǒng)的有效管理和控制，可以確保電池組性能良好，延長電池組壽命，保障電池的安全性，降低運(yùn)行成本，對(duì)電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用起著重要作用。因此，電池能量管理系統(tǒng)的研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本課題按照總體設(shè)計(jì)要求，對(duì)動(dòng)力鋰電池組能量管理系統(tǒng)開展了設(shè)計(jì)與研究。在查閱分析大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，完成了整體方案設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電池管理系統(tǒng)的調(diào)試試驗(yàn)。采用主分控制器的分布式結(jié)構(gòu)的動(dòng)

3、力鋰電池組能量管理系統(tǒng)，可完成采集電池組基本數(shù)據(jù)，包括單體電池的電壓、電池箱局部溫度、工作電流，可實(shí)現(xiàn)電池組均衡，檢測(cè)絕緣電阻，估測(cè)電池組SOC值，故障分析與報(bào)警，控制繼電器，CAN通訊，上位機(jī)和便攜式顯示等功能。
　　 在硬件設(shè)計(jì)方面，選用飛思卡爾公司的16位MCU作為主控芯片、微芯公司PIC12F675為輔助芯片、亞德諾公司AD7280A為主要監(jiān)測(cè)芯片，搭建各類功能電路。基于軟件開發(fā)環(huán)境CodeWarrior和MPLAB，軟

4、件系統(tǒng)采用C語言設(shè)計(jì)編程，完成了主控制器和分控制器的主程序和子程序控制策略的設(shè)計(jì)。針對(duì)硬件系統(tǒng)的抗電磁干擾設(shè)計(jì)，在軟件系統(tǒng)中使用了較為復(fù)雜的CRC校驗(yàn)策略，以保證電池管理系統(tǒng)可以在復(fù)雜的環(huán)境中穩(wěn)定工作，在通訊網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性高。
　　 采用對(duì)比法進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明:鋰電池組能量管理系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋰離子電池組有效的能量管理和控制;系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確地采集電池組電流、電壓和溫度數(shù)據(jù);估測(cè)SOC值較為準(zhǔn)確;