纯电动汽车磷酸铁锂电池管理系统设计

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1、分类号密级：；０１３１１！４０５９２８９ＵＤＣ－学号—生南昌大学硕±研究学位论文纯电动汽车碟酸铁裡电池管理系统设计ＴｈｅｏｆＢａｔｅｒＭａｎａｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍＤ份嗔ｎｙｇｓｈａｉｎＰｕｒｅＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＡｂｏｕｔＬｉｔｈｉｕｍＩｒｏｎＰｈｏｐｔｅ吴刚工程学院培养单位（院、系）；机电指导教师姓名、职称：朱洪涛教授申请学位的学科口类：工学工程学科专业名称！机械电子５２８日论文答辩日期：２０１６年月答辩委员会主席

2、评阅人：年八曰＾―学位论文独创性声明、本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的，论文中不包含研究成果。据我所知＾１，除了文中特别加１标注和致谢的地方外其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌走堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研充所做的任何贡。与我献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。■学位论文作者签名（手写签字日期：之年ｃ／月＾＾二论文版权使用授权书、学位，同意本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、

3、使用学位论文的规定，允许论学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版文入容编有关可的全部或部分内。将学位论文本人授权南昌大学Ｗ被查阅和借阅存、编本学位论影等复制手段保汇，可印、缩印或扫描检索Ｗ采用数据库进行）（电子杂志和中国学术期刊光盘版数据份有限公司。时授权北京万方股文同±《秀博硕学位数据库》和中国优《中国学位论文全文论文录到社将本学位收’络信息服务同意按向社会公众提供发表，并通过网数据库》中全文论文全文＂＂关权益规定享受相．章程＾（导师签名手写论写文作者签名巧学

4、位／＂＾签日：字期年月年月＾日兴？签：／对Ｘ２／字日期方之理纯动汽车辩铁Ｍ电池计电酸管系统设论文题目±１□±囚４０５９２８９１３１１０论文级别刚学号博硕名吴姓—业械工程电工程专机／／机院系所ａｉｌＥｍ：备注＂＂）密（位办申批密，月后公开□向校学请获准为保年囚公开保＿＿摘要摘要近年来，随着汽车工业的快速发展，传统汽车保有量的持续增长加速了化石能源的消耗并带来严重的尾气污染。纯电动汽车凭借其零排放、低能耗、低噪音、便于维修等特点，已成为未来汽车的发展方向。磷酸铁锂电池具有

5、高能量密度、高输出功率及良好充放电特性等优势，被认为是目前最适合作为纯电动汽车的动力源。由于磷酸铁锂电池组在使用的过程中，需进行电池组状态评估、电池间电压均衡、安全管理等，因此一套良好的电池管理系统对整个电池组安全及其性能发挥具有重大意义。本文根据实际使用情况对系统功能进行规划，确定系统结构为高度一体化集成型，并对系统关键技术进行分析设计，包括：通过对磷酸铁锂电池特性及现有SOC估算方法进行研究分析，提出一种基于功率积分估算电池能量状态SOE的算法，以此替换电池组SOC值；在电池组状态信息采集方面，利用LTC680

6、3-4实现电池组电压、温度采集，通过开环型霍尔电流传感器、结合运放电路及数字滤波处理完成高精度电流转换；在信息交互方面，通过规划CAN总线通信协议实现与各类车载设备通信；利用电池组与车身电路模型完成电池组与车辆间的绝缘检测；根据电池状态信息及绝缘检测结果，对多个电磁继电器进行控制，实现系统的热管理及安全控制管理；采用被动均衡策略实现电池电压间的均衡。最终完成电池管理系统的软硬件的设计、编写。通过搭建快速充放电平台，对电池管理系统软硬件进行联合调试、测试，相关实验数据及现象表明：系统在电池电压、温度、电流采集的精度较

7、高，SOE值估算误差控制在5%以内，CAN总线通信稳定，均衡效果明显，热管理及安全控制方法可靠。最后，将系统进行实际装车测试，结果表明SOE可准确表征电池组能量状态，并可预测车辆行驶里程。经过将近3000KM的实际测试，各功能模块运行可靠稳定，达到预期设计效果。关键词：电池管理系统；SOE估算；STM32；LTC6803-4；绝缘检测；IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentofautomobileindustry,thecontinuedgrow

8、thoftraditionalcarownershipacceleratestheconsumptionoffossilenergyandcauseseriousexhaustpollution.Thepureelectricvehiclehasbecomethedirectionofcarsbecauseithastheadvantagesofzeroem