车辆低温启动锂电池管理系统研究

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1、来兩？：ｋ參硕壬学位论文车辆低温启动裡电池管理系统研究专业名務：化器科学与技术研究生姓名：许庆导师姓名：奏义虎－ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＳＴＡＲＴＩＩＮＧＬＩＯＮＢＡＴＴＥＲＹＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＹＳＴＥＭＯＦＶＥＨＩＣＬＥＳＡＴＬＯＷＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ（Ｔｈｅｓｉｓ）ＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｔｈｅＡｃａｄｅｍｉＦｏｒｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｎｇＢＹＸｕ

2、ＱｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＱｉｎＷｅｎｈｕＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０巧东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作

3、了明确的说明并表示了谢意。／．＇。Ｗ！ＴＳ研究生签名：＞、：ｆ．冲＿日期东南大学学位论文使用巧枚声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人一电子文档的内容和纸质论文的内容相致，允许论。除在保密期内的保密论文外（文被查阅和借阅，可Ｗ公布包括电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。麻文研巧生签名：诗本导师签名曰期；乂＾摘要

4、车辆后动时，需要起动机提供足够的功率来达到发动机启动所需的扭炬和转速。而蓄电池作为起动机的动力来源，其性能决定了起动机所能输出的最大功率。传统的蓄电池（如铅蓄、镇領等），在低温环境下，其电解液的传输巧能会随着温度的降低而变差，其容量和输出功率大幅衰减，不能提供车辆正常启动所需的输出功率－导致车辆后动困一。，传统蓄电池含有铅，，目难。另方面、衞等重金属若处理不当容易造成环境污染前，裡电池Ｗ单体电压大、能量密度高、自放电率小、循环寿命长、使用温度范围宽、无污染等优势备受关注，裡电池的低温性能得。特别是随着低温裡电池技术

5、的不断发展到了极大的改善，钮电池代替传统蓄电池是未来的发展趋势。但由于裡电池的生产工艺一及自身特性、，钮电池仍然存在单体性能不致安全隐患等问题，因此亟需有效的裡电池管理系统对其进行管理，保障埋电池能鞭可靠安全的工作。一Ｎ针对上述需求，设计了种基于ＣＡ和ＬＩＮ总线的分布式裡电池管理系统。该系统能够实时监测钮电池的参数，预测裡电池的剩余容量＾，，［＾及健康状况并根据电池状态采取均衡，延、切断回路等措施保护电池长整个电池沮的使用寿命；针对特殊的低温使用环境，采用专口的放电策略，改善裡电池的低温性能，Ｗ满足车辆低温启动的需求。

6、研究车辆低温启动裡电池管理系统具有一定的理论研究和工程应用价值。论文的研究工作主要包括Ｗ下内容：１）总结国内外裡电池管理系统的研究现状及其特点，分析磯酸铁裡电池的工作原理Ｗ及低温影响裡电池性能的原因，并将裡电池和其他常用传统蓄电池进行比较，分析裡电池的优缺点。２）研巧基于Ｔｈｅｖｅｎｉｔｉ电路模型的ＳＯＣ和ＳＯＨ估算算法。利用变长度滑窗最小二乘法对所建立的电路模型进行参数辨识，设汁系统改变检测策略Ｗ及滑模观测器来估算－裡电池的状态变量ＯＣＶ，，并根据钮电池ＯＣＶＳＯＣ曲线估算电池ＳＯＣ；利用计算出的ＳＯＣ，并结合当

7、前充放电倍率下的不可用容量，估算电池的的最大可用容量，从而得到电池的ＳＯＨ值。３）研究基于ＣＡＮ和ＬＩＮ总线的分布式电池管理系统架构设计，既避免过多占用车，又方便于钮电池管理系统的扩展辆ＣＡＮ总线资源。论文详细阐述了裡电池管理系统的软硬件设计细节。硬件设计包巧基于ＭＭ９ＺＵ６３８芯片的主控模块设计、通信模块设。。上位机软件通过Ｄｅｈｉ计、保护控制模块设计等软件设计包括上下位机软件设计ｌ编ｐ程实现裡电池参数监测及存储、ＳＯａＳＯＨ估算等功能。下位机软件通过ＣｏｄｅＷａｉｒｉｏｒ对ＭＭ９ＺＵ６３８进行编程和在线调试，实现裡

8、电池的参数采集、保护、均衡、通信等功能，达到有效管裡电池沮的目的。４）结合裡电池在低温环境下的性能特点，研巧启动裡电池低温滔流预