電動(dòng)汽車動(dòng)力電池均衡管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、動(dòng)力電池組作為電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中主要的能量來源,電池組的穩(wěn)定性和可靠性直接影響電動(dòng)汽車的性能,而電池的一致性是判斷電池組性能優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)之一。研制有效的電池均衡管理系統(tǒng),是解決電池組不一致性問題的必要手段。然而,國內(nèi)外電池均衡管理技術(shù)主要集中在對(duì)電池組整體的管理上,采用電池組截止電壓?jiǎn)我蛔兞康谋粍?dòng)均衡方式,這樣只能滿足電動(dòng)汽車的基本要求,并不能有效解決電池不一致性所造成的不良影響;雖然有些是采用多變量主動(dòng)均衡方式,但是并沒有考慮電池組

2、工作狀態(tài)和電動(dòng)汽車行駛狀況對(duì)均衡操作的影響,系統(tǒng)的適應(yīng)性和可靠性較差。
　　基于此,本文綜合分析了影響電池組不一致性的關(guān)鍵因素及電池均衡管理技術(shù)的特點(diǎn),提出一種雙層集散式電池均衡管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)設(shè)計(jì)了一種雙層集散式均衡電路,利用同軸多繞組DC-DC變換器實(shí)現(xiàn)頂層模塊間能量的轉(zhuǎn)移,通過電容均衡和電阻均衡對(duì)底層模塊內(nèi)單體間進(jìn)行均衡操作;
　　(2)根據(jù)電池組不同工作狀態(tài),在靜置、充電和放電

3、過程中分別制定了不同的均衡控制策略,滿足電動(dòng)汽車車載在線均衡的需要;
　　(3)采用單體電池電壓、電池組分散度和電池組SOC作為均衡變量,研究利用單體間電壓差計(jì)算均衡步長(zhǎng)的均衡操作方法;
　　(4)設(shè)計(jì)了基于CAN總線通信系統(tǒng),將均衡管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)CAN總線節(jié)點(diǎn),可以通過CAN總線和電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信;
　　(5)在均衡管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面,引入μC/OS-II操作系統(tǒng),按照均衡管理系統(tǒng)中不同功能,設(shè)計(jì)成了不同的

4、任務(wù)函數(shù)和中斷服務(wù)子程序;采用LabVIEW設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件。
　　論文特色及創(chuàng)新之處:
　　(1)在均衡電路設(shè)計(jì)方面,采用同軸多繞組DC-DC變換器、電容均衡和電阻均衡相結(jié)合的均衡實(shí)現(xiàn)方式,既提高均衡速度,也減少了能量的耗散;
　　(2)在均衡控制策略制定方面,考慮到電池的工作狀態(tài)(靜置、充電和放電)和電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀況(加速、減速和勻速),有針對(duì)性制定均衡控制策略,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性;
　　(3)在均衡