纯电动汽车电池管理系统关键技术研究与设计

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1、中图分类号U469.72论文编号1006015-0189学科分类号510.8060密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文S.DISSERTATION纯电动汽车电池管理系统关键技术研究与设计ResearchandDesignoftheKeyTechnologiesinBatteryManagementSystemforPureElectricVehicles控制科学与工程控制科学与工程孙豪赛赵钢教授天津理工大学研究生部二〇一五年分类号：510.8060密级：天津理工大学研究生学位论文纯电动汽车电

2、池管理系统关键技术研究与设计（申请硕士学位）学科专业：控制科学与工程研究方向：控制科学与控制工程作者姓名：孙豪赛指导教师：赵钢教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchandDesignoftheKeyTechnologiesinBatteryManagementSystemforPureElectricVehiclesBySunHaosaiSupervisorProf.ZhaoGangMarch2015牡

3、创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一问工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位办丈作者答名：別、豪复答孛q期：年3^lo^学位论丈权权使用梭权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大孛可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫

4、描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。4(保密的学位论文在解密后适rn本授权说明）答孛B期：如亇年3刀I0玲筌孛q期：年2月々9摘要自2013年开始，我国出现大面积的雾霾天气，覆盖约1/4的国土面积,6亿人受到影响。造成雾霾天气的主要原因之一就是汽车尾气，其对城市空气中PM2.5的“贡献”率达到60%。当下，节能减排成为国家治理空气污染的首要目标和人民的热切期望。和传统燃油汽车相比，新能源汽车能大大减少尾气排放，成为交通领域节能环保新方向。新能源汽车的能量大多来自动力电池，

5、对其安全、有效的管理是其中的核心技术之一。一套完整的电池管理系统（BatteryManagementSystem,BMS）能够实现电池的状态监测、信息交互、安全保护，确保电动车运行过程中能量利用的安全、合理与高效。本文针对BMS两项关键技术——电池剩余电量估算（StateofCharge,SOC）和均衡控制进行了研究设计。关于SOC估算，本文在对比传统方法的基础上，利用BP神经网络加以实现。通过设计工况实验，在MATLAB中对该算法进行了仿真验证，结果表明该算法能够很好的拟合动力电池充放电特性，较传统算法有更好的可靠性与精确度。

6、最后利用代码自动生成技术，成功获得了能在DSP中稳定运行的该算法代码。对于电池间的均衡问题，本文选取了以电感为主的非耗散型电路，旨在实现能量在电池间的无损耗迁移。通过建模仿真，验证了该电路的可实施性与高效性，在对元器件的计算选型后，搭建出具体的硬件电路，再配合相应的控制算法，最终较好地实现了设计初衷。除此之外，本文还完成了BMS主控板的设计，以TMS320F2812为控制核心，集成了AD采集电路、IO隔离输出电路、CAN通讯电路、SPI通讯电路、RTC时钟、外扩64k静态存储等等。利用可编程电阻负载，实现了主控板、采集板、均衡板

7、的联调，同时实现了SOC检测、电池均衡的功能测试，效果良好。关键词：电动汽车电池管理系统荷电状态估算BP神经网络均衡控制AbstractSincethebeginningof2013,sustainedhazeweatherhasoccurredinmostareasofChina.Almost1/4ofthemainlandand600millionpeopleareaffected.Oneofthemainreasonswhichcausedthissituationisthevehicleexhaustwhichmakes

8、PM2.5ofthecityairin60%part.So,energysavingandemissionreductionhavebecomethegovernment’sfirstgoalandthepeople’sardentexpectation.Com