纯电动汽车动力电池组剩余电量估算研究及整车建模仿真

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1、中北大学学位论文纯电动汽车动力电池组剩余电量估算研究及整车建模仿真摘要环境污染和能源短缺是制约传统汽车发展的主要因素，在使用过程中纯电动汽车具有零排放、能源可再生、制动能量可回收再利用等优势受到社会的日益重视。动力电池组是纯电动汽车的能量源，电动汽车的发展离不开动力电池可靠的性能支持，电池管理系统主要任务就是保证动力电池组尽量工作于最佳状态。电池荷电状态(SOC)体现了电池组的剩余电量，SOC的估算是电池管理系统的核心任务。鉴于SOC的估算值对整个电池管理系统（BMS）的重要性，所以提高SOC估算结果的精度很有必要。在进行整

2、个BMS系统设计时，利用CAN网络的拓扑结构，将12个从控模块与1个主控模块连接起来进行通信。从控模块主要负责数据采集，将采集结果通过CAN总线发送给主控模块。在“PACK”技术的基础上，提出了一种用来实现电池的“纵向过流、横向保护”这一功能的电路设计方案。在对电池组的单体电压采集时，采用了分时逐一采集方法，然后将采集的电压值与真实值进行对比，将真实值与测量值之间的差值采用标定的方法再次对测量值进行修正，使得测量值逐渐逼近真实值，形成闭环计算方法，提高单体电压的测量精度。在进行SOC估算时，通过对比常用的几种SOC估算方法，

3、取长补短并结合实际情况，本文提出了一种将开路电压法和安时计量法相结合，并添加一项容量修正因子对估算结果进行修正的估算方法。在进行容量修正因子的计算时，引入了“评优算法”，有助于提升SOC估算精度。实验室试验结果表明，该方法在满足一定条件时估算误差能控制在5%以内，而且对模型精确度和控制器的运算能力要求不高。最后结合整车参数及路况信息给出了续驶里程的估算策略，并通过Cruise对整车性能进行了仿真分析。关键词：电动汽车，电池管理系统，SOC，续驶里程中北大学学位论文StudyontheStateofChargeEstimati

4、onofPowerBatteryandSimulationsoftheElectricVehicleAbstractEnvironmentalpollutionandenergyshortagesarethemainlyfactorstorestrictthedevelopmentofthetraditionalautomobile,electricvehiclesattracttheattentionofthesocialincreasinglywiththeadvantagessuchaszeroemission,usi

5、ngrenewableenergy,andtheenergycanberecycledwhilebrakingintheprocessofuse.Powerbatteryistheonlyenergysourceofthepureelectricvehicle,andthedevelopmentoftheelectricvehicleisimpossiblewithouttheperformancesupportofthepowerbattery,sothemainlydutyofthebatterymanagementsy

6、stem(BMS)istokeepthepowerbatteryworkinginthebeststateasmuchaspossible.Thestateofcharge(SOC)reflecttheenergyofthebatterythatcanbeused,TheforecastofSOCisthemainlytaskoftheBMSsystem.BecausethevalueoftheSOCisveryimportanttothewholesystem,soitisnecessarytopromotingtheac

7、curacyofthevalueoftheSOC.Whileinthedesignofthewholesystem,12slaveracquisitionmoduleand1mastercontrolmodulecommunicatedwitheachotherbasedonthehelpoftopologyofCANnetwork.Slaveracquisitionmodulemainlyusedtopickthevoltageandtemperatureofthebattery,andthentransmitthemes

8、sagetothemastercontrolmoduleinthehelpofCANbus.Besides,thethesisalsogaveacircuitdesigntoprotectbatteryfromovercurrentbasedthePACKtechnology.Whilet