电动汽车动力电池组上位机监控及管理平台设计

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1、天津大学硕士学位论文电动汽车动力电池组上位机监控及管理平台设计Designofmonitoringandmanagementplatformforpowerbatterypackonelectricvehicle（申请硕士学位）学科专业：控制工程研究生：王洪利指导教师：夏超英教授天津大学电气与自动化工程学院二零一三年十一月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大学或其他教

2、育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同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。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学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印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：

3、年月日摘要日益增长的汽车保有量带来了日趋严重的全球能源问题以及环境问题，开发清洁、安全、高效的新能源汽车越来越受到各国家以及各大汽车生产厂商的重视，新能源汽车的相关技术在近年来得到了长足的发展。动力电池组作为动力源是电动汽车的核心组成部分之一，其性能关系到整车的行驶里程以及安全性，因此对电动汽车动力电池组的分析和管理至关重要。电池管理系统的主要功能即是监控电池组的运行状态，并根据采集到的电池组信息数据分析电池组的性能。本文针对磷酸铁锂动力电池组设计了上位机监控及管理平台，根据动力电池组上位机平台的功能需求，采用模

4、块化的设计思想，设计了CAN通信系统、电池组信息监控系统、数据库系统等，实现了PC机与下位机通信、电池组信息显示及故障诊断、电池组不一致性分析以及电池组模型参数辨识等功能。针对电池组中单体电池分散分组排放的特点，本文提出一种“分组-整体”的电池组不一致性统计分析方法，简化了数据运算量及编程复杂度。模型参数辨识部分则通过程序调用MATLAB引擎方式实现，提高了计算速度及精度。在完成程序编写调试后，利用实验室现有设备结合相应下位机硬件系统对电池组进行了充放电实验，结果表明本文设计的电池管理系统上位机平台可以长期稳定运

5、行，电池组信息数据显示正常，利用数据库中存储数据可以对电池组进行不一致性分析及模型参数辨识。实际应用表明，本文设计的电池管理系统上位机平台功能丰富、操作简单，具有很好的实用性及易用性。关键词：电池管理系统，CAN总线，MFC，模型参数辨识，不一致性分析ABSTRACTTheincreasingcarownershiphasexacerbatedtheproblemsofenvironmentpollutionandenergycrisisworldwide.Thedevelopmentofnewenergyaut

6、omobilewithcharacteristicsofclean,safeandefficientisdrawingmoreandmoreattentionofeachcountryandcarmanufactory.Thetechnologiesofnewenergyautomobilehavetakenaconsiderabledevelopmentrecently.Asthepowersource,thepowerbatterypackisoneofthecorepartsoftheelectricveh

7、icle.Thecapabilityofbatterypackdeterminesthemileageandsafetyofvehicles,whichmakesitimportanttomanageandanalyzethepowerbatterypack.Themainfunctionofbatterymanagementsystemistomonitorthestatusofbatteryandanalyzetheperformanceofbatterypackbaseontheinformationcol

8、lected.Monitoringandmanagementplatformforlithiumironphosphatepowerbatterypackwasdesignedbaseonfunctionalrequirementsusingmodulardesignconceptinthispaper,includingCANcommunicationsystem,ba