分布式電池管理系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著新能源汽車的發(fā)展,混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車都需要有合適的動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)對(duì)單體電池和電池組進(jìn)行管理,即對(duì)電池組的狀態(tài)監(jiān)測及其運(yùn)行過程的管理,包括電池的電壓、溫度、電流、SOC估算、電池均衡、電池故障診斷、單體電池健康度分析、高壓保護(hù)等。
　　 本文針對(duì)江鈴全順短軸型改裝電動(dòng)車,以磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)磷酸鐵鋰電池的充放電特性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合動(dòng)力電池應(yīng)用工況,設(shè)計(jì)開發(fā)出分布式電池管

2、理系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 1、在對(duì)單體電池充放電性能和電池成組技術(shù)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)開發(fā)出以飛思卡爾單片機(jī)為控制核心的分布式電池管理系統(tǒng)。系統(tǒng)采用高低速雙CAN總線設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)控制的系統(tǒng)架構(gòu);系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、高壓保護(hù)模塊、均衡模塊和主控模塊組成。
　　 2、設(shè)計(jì)了采集模塊的硬件電路。該模塊可實(shí)時(shí)檢測動(dòng)力電池的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)包括單體電壓、單體溫度、單路電流,能夠根據(jù)主控模塊的命

3、令實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)均衡模塊前端均衡開關(guān)陣列的控制,并通過CAN總線將關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到主控模塊。
　　 3、進(jìn)行了高壓保護(hù)模塊的研究與開發(fā)。該模塊可以實(shí)時(shí)檢測動(dòng)力電池組的總電流、總電壓、電機(jī)端總電壓、整車絕緣電阻,并實(shí)現(xiàn)電池組實(shí)時(shí)功率計(jì)算。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓保護(hù)模塊中的關(guān)鍵易損器件的壽命管理。
　　 4、對(duì)電池的均衡方案進(jìn)行對(duì)比分析研究,對(duì)無損均衡電路進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),開發(fā)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式大電流的均衡模塊,其可以執(zhí)行主控模塊的均衡控制命令