纯电动汽车锂电池安全充电控制策略研究

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1、SafeChargingControlStrategyforLithiumBatteryofPureElectricVehicleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenQiuliSupervisor：Prof.LiWeihuaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U469.72学校代号：10561学号：201521003178华南理工大学硕士学位论文纯电动汽车锂电池安全充电控制策略研究作者姓名：陈秋利指导教师姓名、职称：李巍华

2、教授卢平高级工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：纯电动汽车充电控制研究论文提交日期：2018年4月12日论文答辩日期：2018年5月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：丁康委员：熊锐叶志刚李巍华杨志坚摘要纯电动汽车以低能耗、低噪声、零排放的优点迅速成为新能源汽车的发展方向，其充电控制系统对电池组进行高效安全的综合管理，涉及电动车的整车安全性、可靠性和智能化。锂离子动力电池充电时存在充电时间长，续航里程短，效率低，寿命短，整车充电安全性及

3、可靠性不足等问题。针对整车充电安全性和可靠性这一关键性问题，本文以锂离子动力电池为充电对象，从充电控制策略和安全防护策略两个方面提出了一套完整的纯电动汽车锂电池安全充电控制策略。主要研究内容有：(1)对充电控制系统硬件方案及其重要子模块进行功能设计。以锂离子动力电池为充电对象，针对常规充电模式下的充电控制系统设计要求，对电池管理系统、整车控制器及车载充电机分别进行功能设计，并在此基础上做出总体硬件设计方案。(2)提出具体充电控制策略，以实现智能充电功能、充电锁止功能及高压上下电控制等功能。使其可根据用户需求，实现定时充电、远程充电以及即时充电等模式，实现充电过程

4、整车驻车锁止功能且能有序处理高压上电及下电操作，提升整车充电智能化及安全性。(3)提出充电安全防护策略，以实现高压安全保护功能、软件抗干扰功能及故障诊断功能。重点针对高压绝缘故障检测、高压互锁故障检测进行高压安全控制，对软件干扰问题做滤波处理，且对充电诊断出的故障做相应处理机制，以提高充电安全及可靠性。通过对充电控制策略及故障诊断处理策略进行仿真分析表明，充电各时序状态跳转及故障诊断机制是有效的，符合设计的控制逻辑；同时，对设计的软件进行实车充电试验表明，实车充电中无故障出现，整个充电过程均处于高压安全互锁状态，该安全充电控制策略能满足提出的设计要求，且在实现智

5、能充电的基础上有效保证了充电时的整车安全性及可靠性。关键词：纯电动汽车；锂离子电池；充电控制；安全防护IAbstractWiththeadvantagesoflowenergyconsumption,lownoise,andzeroemissions,pureelectricvehicleshavebecomethedevelopmentdirectionofnewenergyvehicles.Thechargingcontrolsystemkeepsbatterypacksinanefficientandsafestate,whichisinterrelate

6、dtothesafety,reliability,andintelligenceoftheelectricvehicles.Lithium-ionpowerbatterieshavesomedisadvantagessuchaslongchargingtime,shortcruisingrange,lowefficiency,shortservicelife,insufficientvehiclechargingsafetyandreliability.Aimingatthesafetyandreliabilityofvehiclecharging,thispa

7、perproposesacompletesafe-chargingcontrolstrategyforpurelithium-ionbatteryofelectricvehicles,includingchargingcontrolstrategyandsecurityprotectionstrategy.Themainresearchesareasfollows:(1)Thehardwaredesignschemeofchargecontrolsystemisproposed,andthefunctionofitssub-moduleisdesigned.An

8、dthedesignre