車用鋰離子電池管理系統(tǒng)研究.pdf

1、能源緊缺和日益嚴重的環(huán)境污染已經(jīng)成為一個亟待解決的全球性問題。傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)展導(dǎo)致了石油資源的過度消耗，汽車尾氣的排放更是目前大氣污染的主要來源之一，在這種背景下，“零排放”的純電動汽車受到了越來越多人的關(guān)注。但是車載動力電源技術(shù)一直是制約純電動汽車發(fā)展和普及的瓶頸，同時也占了純電動汽車成本的相當大一部分。鋰離子電池雖然是目前較為理想的動力電池，但在短時間內(nèi)也不會有突破性進展，而高性能電池管理系統(tǒng)的開發(fā)則是目前打破僵局的一個突破口。<

2、br>　　論文以車用18650鋰離子電池為管理對象，在鋰離子電池管理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方面主要進行了以下的工作：
　　以額定容量3.2Ah的18650鋰離子電池為試驗對象，進行了室溫下的充放電試驗、放電容量試驗和HPPC試驗。對試驗所得數(shù)據(jù)的處理和分析，了解了試驗對象的充放電特性、開路電壓和內(nèi)阻特性。為后文內(nèi)容，尤其是SOC估計部分內(nèi)容提供了大量試驗數(shù)據(jù)。
　　設(shè)計了以電池管理芯片BQ76PL536A-Q1和MSP430F55

3、29單片機為核心的鋰離子電池管理系統(tǒng)。采用集成式的整體結(jié)構(gòu)，將鋰離子電池管理系統(tǒng)分為主控板和采集板兩部分。主控板主要包括總電流采集模塊、液晶顯示模塊和USB通信模塊；采集板主要包括電壓采集模塊、溫度采集模塊、隔離模塊和均衡模塊。在硬件設(shè)計方案的指導(dǎo)下完成了PCB的繪制。
　　對常用的SOC估算方法進行分析和比較后，確定了適用于工程的SOC估算方法：開路電壓與安時累積法相結(jié)合。對充放電倍率、溫度和老化這三個SOC估算的影響因素進行了

4、理論分析，結(jié)合18650鋰離子電池試驗數(shù)據(jù)得出了安時累積法基于放電倍率、溫度和老化這三個影響因素的修正系數(shù)。
　　對鋰離子電池管理系統(tǒng)的軟件進行了設(shè)計，與硬件聯(lián)合調(diào)試后實現(xiàn)了電壓監(jiān)測、電流監(jiān)測、溫度監(jiān)測，故障檢查，電池均衡和SOC估算等功能。搭建了模擬電動汽車行駛過程的放電監(jiān)測試驗平臺，以該試驗平臺為基礎(chǔ)進行了鋰離子電池管理系統(tǒng)的電壓監(jiān)測精度、放電監(jiān)測和均衡試驗。通過對電動汽車行駛過程的模擬,發(fā)現(xiàn)在沒有均衡系統(tǒng)參與下電池一致性將呈