1. 研究目的与意义
电动汽车以其绿色环保和能源利用率高受到世界各国的广泛关注。近年来,我国一直致力于发展电动汽车产业,政府和企业对电动汽车产业的支持和投入也在不断增长。随着电动汽车技术愈发成熟,其技术瓶颈也开始显现,其中动力电池的安全性和续航性制约着电动汽车产业的发展。动力电池的安全性和续航性主要取决于两大因素:一方面由其电池自身的品质决定,另一方面,电池管理系统(BMS)也起到了至关重要的作用。电动汽车成为能源危机背景下汽车转型的重要方向。电池管理系统是电动汽车的核心技术,也是现阶段制约我国电动汽车技术水平进一步提升的瓶颈,所以如何基于现有成果展开未来的研究,推动核心技术的进步成为相关领域重点关注的话题。因此,电动汽车电池管理系统(BMS)的研究具有重要现实意义。
2. 课题关键问题和重难点
电池存在比能量和比功率低等问题。有效合理的电池管理系统能够最优的利用有限的电池能量,最大化的延长电池的使用寿命。提高整车的能量利用率,提高一次充电的续驶里程。电池管理系统直接监测动力电池运行的全过程,包括动力电池的充放电过程、电池温度、单个电池端电压、电池组端电压、电池剩余电量和单体电池间的均衡和电池的故障诊断等多个方面
1.绝缘电阻:电池管理系统与动力电池相连的带电部件及其壳体之间的绝缘电阻值应不小于2MΩ。
2.绝缘耐压性能:电池管理系统应能经受规定要求的绝缘耐压性能试验,在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象。
3. 国内外研究现状(文献综述)
文献[1]讲述了对电动汽车剩余里程的预测需要一个准确的蓄电池荷电状态(SOC)值,但目前任何方法都不能精确地测量蓄电池的剩余电量,以计算电动汽车蓄电池的荷电状态(SOC).在对目前常用的剩余电量计量方法分析的基础上,提出了一种基于电流的测量,然后利用卡尔曼滤波估计递推算法对蓄电池SOC进行实时估计,并在MATLAB下进行了仿真。
文献[2]通过根据锂电池的特点,采用CAN总线技术,提出了一种基于CAN总线的锂电池自动测控系统设计方案.运行结果表明,CAN总线的应用可提高系统的扩充能力,使整个系统能够同时检测上万只电池,满足锂电池大规模生产的需要。
文献[3]主要讲述现场总线作为这场深刻变革中的重要技术,已经成为自动控制领域备受关注的技术热点。 作者在追踪国际上现场总线技术发展、从事相关科研课题工作的过程中,收集整理了一些有关现场总线技术的资料。编写本书旨在向读者介绍现场总线开放系统与网络的基础知识、几种主要现场总线的通信协议、技术规范、通信控制芯片、应用电路与应用系统设计等项技术内容,介绍现场总线这一自动控制领域的新技术。全书力图展现现场总线的技术概貌,在介绍计算机网络、通信、开放系统互连参考模型等基础知识的基础上,针对CAN、FF、PROFIBUS、LonWorks、工业以太网等多种已被列入ISO、IEC国际现场总线标准的现场总线技术,较全面地介绍了它们各自的技术特点、通信控制芯片、接口电路设计以及现场总线控制系统和网络系统的设计、应用等。
4. 研究方案
学习掌握EMS对能源数据进行分析、处理和加工,能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态,经过系统的合理调整,确保系统运行在最佳状态。
电动汽车电池组架构。用于电动汽车动力传动系统的高压电池组通常包含许多独立电池单元(cell),这些电池单元配置或“堆积”成组块(block),构成电池。这些组块以各种串联和并联组合方式相互连接,以达到所要求的终端电压和电能额定值。堆叠中的每个电池单元组块由一个电池控制模块进行管理,电池控制模块通常包含一个电池管理IC,用以提供电池单元控制、监测和平衡功能。
电动汽车电池及管理系统:以单片机为核心,采用分布式网络控制系统结构,可以实时检测动力电池的各种运行参数。可以根据电池状态进行故障诊断和报警, 同时具有热管理功能等;系统参数通过PC进行标定,通过CAN总线与整车其他系统进行通信实现信息共享。 车载充电机,具有为电动汽车动力电池,安全、自动充满电的能力,充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至“毕业设计管理系统”,译文封面用标准模板。查阅文献资料,撰写开题报告。学习《汽车理论》中有关电动汽车电池管理的相关内容。
第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后,开题报告封面用标准模板,上传至“毕业设计管理系统”。
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