混合动力汽车镍氢动力电池管理系统的研究

【摘要】： 蓄电池管理系统是混合动力汽车中的关键部件,是电池和整车的联接纽带,在对电池状态进行监控的同时,估算电池的剩余电量,为整车能量的流动提供依据。本论文研究了针对长安混合动力轿车的蓄电池管理系统,在实现了电池管理系统参数测量的基础上,对电池管理系统的SOC估算、绝缘测量功能、参与整车上下电控制功能、CAN通讯与标定等功能进行了设计和研究,并提高了系统的可靠性和测量精度。 论文的主要的内容:对混合动力汽车和镍氢电池的特性进行了介绍和研究,研究了主要参数的测量方案。介绍了电池管理系统的硬件电路设计,软件的流程图,包括主程序和主要功能程序,介绍了通过卡尔曼滤波器进行SOC估算的方法,管理系统的绝缘检测功能。根据CAN通讯协议编写CAN程序,介绍了CCP标定接口的工作原理与实现方法。介绍了系统进行的调试和各种道路试验,分析了系统在调试中出现的问题及电池组在各试验下的性能变化,完善了整车参数匹配,优化控制策略。 在经过大量的软硬件的调试与改进的基础上,该电池管理系统已经实现了良好、可靠的运行,进行了小批量的装车,并准备为北京奥运会服务。 【关键词】：混合动力汽车 蓄电池管理系统 CAN 道路试验
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U469.7;U463.633
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-12
• 第1章 引言12-16
• 1.1 HEV和BMS在国内外的发展状况12-14
• 1.2 本课题的主要内容14-16
• 第2章 HEV关键技术及对动力电池的要求16-20
• 2.1 混合动力汽车的工作原理16
• 2.2 混合动力汽车的关键技术16-17
• 2.3 混合动力汽车对蓄电池的要求17-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 镍氢电池特性研究20-24
• 3.1 镍氢电池的原理和参数20-21
• 3.2 镍氢电池的模型21-22
• 3.3 镍氢电池的充放电特性22-23
• 3.4 本章小结23-24
• 第4章 电池管理系统的硬件设计24-42
• 4.1 电池管理系统的功能24-25
• 4.2 电池管理系统的总体结构设计25-26
• 4.3 电源部分设计26-27
• 4.4 CPU介绍27-28
• 4.5 采样电路设计28-35
• 4.5.1 电压检测方案28-31
• 4.5.2 电流检测方案31-32
• 4.5.3 温度检测方案32-35
• 4.6 绝缘检测功能35-37
• 4.7 通讯电路的设计37
• 4.8 参数存储与计时电路37-38
• 4.9 电池管理系统与整车的联接原理38-39
• 4.10 硬件抗干扰措施39-40
• 4.11 本章小结40-42
• 第5章 软件的设计42-60
• 5.1 软件整体结构设计42-43
• 5.2 主要功能模块的软件设计43-48
• 5.2.1 电压测量43-44
• 5.2.2 温度测量44-46
• 5.2.3 绝缘测量46
• 5.2.4 串口通讯程序46-47
• 5.2.5 数据处理和故障判断47-48
• 5.3 SOC估算48-53
• 5.3.1 影响SOC的主要因素48-49
• 5.3.2 SOC估算方法的比较49-50
• 5.3.3 利用卡尔曼滤波器估算SOC50-53
• 5.4 CAN通讯53-58
• 5.4.1 CAN总线简介53
• 5.4.2 CAN通讯的软件实现53-54
• 5.4.3 上下电流程和握手协议54-56
• 5.4.4 CCP标定接口56-58
• 5.5 软件抗干扰措施58-59
• 5.6 本章小结59-60
• 第6章 BMS与整车控制策略60-64
• 6.1 HEV控制系统60-61
• 6.2 混合动力轿车运行模式61-62
• 6.3 BMS参数对整车控制策略的影响62-63
• 6.4 本章小结63-64
• 第7章 BMS的调试及试验64-78
• 7.1 BMS的调试64-68
• 7.2 Bitrode试验及模拟工况试验68-73
• 7.2.1 Bitrode试验68-71
• 7.2.2 模拟工况试验71-73
• 7.3 各种道路试验73-75
• 7.4 本章小结75-78
• 第8章 结论78-80
• 8.1 全文总结78-79
• 8.2 后期展望79-80
• 参考文献80-82
• 作者简历82-84
• 学位论文数据集84

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