电动汽车用锂电池高效运行管理技术研究

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1、万方数据中图分类号：卫咝窆!L论文编号：学科分类号：一垒2Q!垒Q31安徽理工大学硕士学位论文电动汽车用锂电池高效运行管理技术研究作者姓名：邳金佳专业名称：电杰电王生电左佳麴研究方向：电杰电王撞苤壁墓廑届导师姓名：亟田名三熬援导师单位：窒筮理王太堂答辩委员会主席：蓝堂垦直王论文答辩日期：2014年05月31日安徽理工大学研究生处2014年05月31日万方数据J舢删删删舢删舢舢删删Y2696885ADissertationinPowerElectronicsandPowerDrivesResearchofefficientop

2、erationmanagementtechniquesofelectricvehiclelithiumbatteryCandidate：DengJingwei一Supervisor：OuyangMingsan一CollegeofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan,232001，P．R．CHINA万方数据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

3、工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教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谢意。学位论文作者签名：2骚金雏日期：五丛眸』月三日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅

4、和借阅。本人授权安徽理工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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：2p屋结撇名：苏阱≥签字日期：纠许∥月弓日·’；签字日期：摊多月／)日万方数据摘要环境污染和能源危机，使人类迫切需要找一种新能源汽车来替代传统机动车。电动汽车在电池能量转换和尾气排放等方面具有很大优势，电动汽车成为人们替代传统机动车首选，而锂电池管理制约了电动汽车普及和推广。本文对锂离子电池种类进行分析比较，最终选择磷酸铁锂电池作为电动

5、汽车用锂电池管理研究对象。本文首先介绍了国内外电动汽车产业发展现状和电动汽车在推广普及中遇到一些难题，锂电池管理技术是电动汽车发展遇到最为突出的难点，随后对锂电池管理技术难点进行分析研究。锂电池剩余电量(SOC)估算精度和锂电池组单体电池之间不一致性是锂电池管理难点。通过对磷酸铁锂电池进行大量充放电试验，得到电池关键性能基本特性参数，其中基本特性参数包括充放电特性、倍率特性、温度特性以及静置特性。本文在对电动汽车用锂电池高效运行管理进行设计研究，提出了基于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)复合算法的SOC估算和基于GS7708芯片

6、主动均衡控制策略，是本文重点研究部分。在电动汽车使用过程中，锂电池组没有得到有效管理，不能实时估算锂电池工作状态，降低锂电池整体性能，导致汽车续驶里程短以及使用成本激增。本文结合安时计量法、开路电压法以及扩展卡尔曼滤波算法，提出了基于EKF复合算法的SOC估算，并对复合算法建立Thevenin电池模型，采用了MATLAB仿真验证了基于EKF复合算法精度及可行性。另外针对单体锂电池在循环工作一段时间后，存在不一致性，容易导致锂电池过充过放，提出了基于GS7709芯片电感主动均衡控制策略以及全局最优化算法，设计了相关主动均衡控制

7、电路。此外还对磷酸铁锂电池电池组进行了主动均衡实验，比较均衡前后电压变化，验证本文主动均衡策略的可行性。通过提高了SOC估算准确性以及减少锂电池主动均衡时间，实现了对锂电池有效管理。在硬件上，设计了基于STM32F103VBT6芯片的电动汽车用锂电池组整体硬件电路，主要包括CPU最小系统、电源模块、EEPROM、RS485通信接口电路、人机界面以及锂电池组充放电电压电流信号采样，并采用专门电池监控芯片AD7280A进行信号数据采样。软件设计上对STM32的KeiluVision4开发环境及功能作了简要概述，在硬件电路基础上，

8、完成锂电池充放电管理系统的软件程序设计，并设计了相应的程序和电路流程图。最后，对本文进行了一些总结和展望。万方数据摘要图【33】表【2】。参【10】关键词：电动汽车，锂电池管理技术，SOC算法，主动均衡，STM32分类号：(TP911)Ⅱ万方数据AbstractItisallurgentn