基于XC164CS单片机的混合动力汽车电池管理系统研究
基于XC164CS单片机的混合动力汽车电池管理系统研究【摘要】:迫于环境污染和石油资源短缺的压力,为实施可持续发展战略,混合动力汽车已成为21世纪汽车工业的发展方向。由于混合动力电
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U469.722
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-13
- 第1章 绪论13-25
- 1.1 混合动力汽车的发展13-16
- 1.1.1 混合动力汽车的发展背景13-14
- 1.1.2 混合动力汽车的发展现状14-15
- 1.1.3 混合动力汽车的前景展望15-16
- 1.2 混合电动汽车对电池的要求16
- 1.3 混合动力汽车动力电池技术及其前景16-21
- 1.3.1 高功率铅酸电池17-18
- 1.3.2 锂离子电池18-19
- 1.3.3 高功率镍氢电池19-21
- 1.4 混合动力汽车电池管理系统21-23
- 1.5 电池管理系统的基本功能23
- 1.6 本文主要研究内容23-25
- 第2章 混合动力汽车动力系统结构与选型25-35
- 2.1 混合动力汽车结构形式选择25-27
- 2.1.1 串联式混合动力汽车(SHEV)25-26
- 2.1.2 并联式混合动力汽车(PHEV)26-27
- 2.1.3 混联式混合动力汽车(PSHEV)27
- 2.2 混合动力系统驱动模式选择27-30
- 2.2.1 驱动力复合式28
- 2.2.2 转矩复合式28-29
- 2.2.3 转速复合式29-30
- 2.3 动力系统30-33
- 2.3.1 整车参数及动力性能指标30-31
- 2.3.2 发动机选型31
- 2.3.3 电机选型31-32
- 2.3.4 蓄电池选型32-33
- 2.4 匹配结果的分析33-34
- 2.5 本章小结34-35
- 第3章 镍氢电池的剩余电量和荷电状态预测方法35-43
- 3.1 镍氢电池的构造35
- 3.2 镍氢电池的工作原理35-36
- 3.3 电池荷电状态SOC 的定义36-37
- 3.4 镍氢电池充放电特性37-38
- 3.4.1 镍氢电池的充电特性37-38
- 3.4.2 镍氢电池的放电特性38
- 3.5 剩余电量和荷电状态的估算方法38-42
- 3.5.1 镍氢电池的能量模型39-40
- 3.5.2 荷电状态SOC 估算策略模型的建立40-41
- 3.5.3 对SOC 估算模型的分析41-42
- 3.5.4 蓄电池内阻检测的实现方法42
- 3.6 本章小结42-43
- 第4章 电池管理系统硬件电路设计43-58
- 4.1 引言43
- 4.2 单片机电路设计43-45
- 4.3 采样电路设计45-50
- 4.3.1 传感器的选择45-46
- 4.3.2 电压采集电路46-48
- 4.3.3 电流采集电路48-49
- 4.3.4 温度采集电路49-50
- 4.4 采集信号调理电路设计50
- 4.4.1 模块电压采集信号调理电路50
- 4.4.2 电流、电压采集A/D 转换电路50
- 4.5 数据存储模块接口电路设计50-52
- 4.6 日历时钟接口设计52-53
- 4.6.1 日历时钟DS12887 的概述52-53
- 4.6.2 实时时钟DS12887 与单片机的接口设计53
- 4.7 CAN 通讯模块设计53-56
- 4.7.1 单片机XC164CS 中的CAN 控制器55
- 4.7.2 通讯模块硬件设计55-56
- 4.8 继电器控制电路56
- 4.9 硬件电路的抗干扰措施56-57
- 4.10 本章小结57-58
- 第5章 电池管理系统软件设计58-69
- 5.1 系统软件设计58-59
- 5.2 数据采集节点软件设计59
- 5.3 荷电状态SOC 估算软件设计59-60
- 5.4 故障模块软件设计60-61
- 5.5 通讯节点软件设计61-67
- 5.5.1 单片机XC164CS 中双CAN 控制器62-63
- 5.5.2 初始化CAN 模块63-64
- 5.5.3 发送报文处理程序64-66
- 5.5.4 接收程序66-67
- 5.6 系统软件抗干扰设计67-68
- 5.7 本章小结68-69
- 第6章 实验研究及结果分析69-81
- 6.1 实验条件69
- 6.2 电池测试实验方案69-71
- 6.2.1 恒流充电实现方法69
- 6.2.2 恒流放电实现方法69-70
- 6.2.3 开路电压检测实现方法70-71
- 6.2.4 不同温度下的电池特性测试71
- 6.3 电池测试数据处理71-77
- 6.3.1 不同倍率的放电比较71-74
- 6.3.2 不同倍率的充电方式比较74
- 6.3.3 开路电压(OCV)与SOC 的关系74
- 6.3.4 电池内阻变化规律74-77
- 6.3.5 电池容量与温度的关系77
- 6.4 电池测试结果分析77-78
- 6.5 电池管理系统台架调试78-80
- 6.6 本章小结80-81
- 结论81-82
- 参考文献82-85
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文85-86
- 致谢86
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