插电式混合动力汽车电池管理系统的设计与实现

【摘要】：插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)具备纯电动车和传统燃油汽车的优点,其在提高经济性、降低排放的同时,能够获得传统燃油汽车驱动系统同样的性能,是目前新能源汽车技术发展的趋势之一。电池管理系统作为插电式混合动力汽车的核心系统之一,其综合性能对整车动力性,经济性及电池的安全性和使用寿命都有重要影响,对其控制系统进行研究具有理论和现实价值。本文的主要研究工作包含下面几个方面:1.调研新能源汽车动力电池国内外研究现状,根据插电式混合动力汽车对动力电池的特殊需求,选择三元(NCM)锂离子电池作为该系统的动力电池。2.结合整车对电池系统的功能需求及安全需求进行分析,并在电池系统层级进行分解,并对电池系统的功能安全等级进行了划分。并对三元锂电池的特性进行了研究。3.根据PHEV对电池管理系统的功能安全需求,对电池系统的高压安全管理进行了设计。采用了预充电控制技术、高压环路互锁技术保证了高压系统可以可靠的接入和断开整车动力系统。BMS通过与安全气囊传感器配合,当监测到碰撞信号后,BMS断开高压系统,解决了碰撞情况下的高压安全问题。采用了基于低频信号注入的技术对高压系统的绝缘情况进行检测,如果整车高压系统漏电,电池管理系统会根据当前的实际情况采取最安全的处理动作。并完成了电池管理系统的硬件拓扑设计及电池管理系统主控制器的接口设计。4.第四章作为论文的主要内容,对电池管理系统的软件架构进行设计,将软件划分为基础软件和应用层软件,针对三元锂电池的特性及数据分析,SOC估算采用电流安时积分为主结合开路电压修正的控制技术,通过对电池系统当前电流和电压之间的关系估算出当前电池系统的内阻参数,建立Map表,通过查表和线性插值的方法对电池的SOH进行估算,评估电池系统的健康度,对电池系统当前可用功率进行预测,解决了电池状态估算的难点问题。5.结合电池系统台架标定测试,对电池管理系统的控制策略进行验证,从测试结果来看,满足了整车的高压安全管理的需求,对电池系统状态的估算具有较高的精度,达到了预期的设计要求,对实现PHEV动力系统的产业化有重要意义。 【关键词】：插电式混合动力 三元锂电池 功能安全 基于模型
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容