纯电动物流车动力蓄电池系统荷电状态的建模与估计
发布时间：2021-01-23 20:04
能源危机和环境危机是当前人类社会面临的两大挑战。电动汽车因为具有节能、环保的特点,所以是世界汽车工业未来发展的方向。由于物流业的快速发展,纯电动物流车的研究已经刻不容缓。动力蓄电池技术是电动汽车的核心技术之一,动力蓄电池系统的性能直接影响电动汽车的安全、动力和经济性。电池管理系统（Battery Management System,BMS）是电动汽车监控和管理电池的关键重要部件。动力蓄电池的荷电状态（State of Charge,SOC）反映电池的剩余容量,对电池管理系统十分重要。本文的内容包括三方面:设计与实现电池管理系统电池电子部件,建立纯电动物流车动力蓄电池的模型,研究并分析动力蓄电池的荷电状态估计方法。本文设计并实现了纯电动物流车电池管理系统电池电子部件的软硬件系统。采用16位微控制器FREESCALE 9S12XEQ512,包括电源模块、电池电压/温度采集模块、被动均衡模块、CAN（Control Area Network,控制器局域网）模块、驱动模块。软件架构采用有限状态机,设计并实现上位机监控软件,设计并实现Boot Loader（引导加载器）用于电池电子部件软件的CA...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2017年全球EV/PHEV销皿}zl
２０１５年电动物流车实现爆发式增长，年产量达到４４４９７辆。年产量同比增??长１３７７％。２０１６年，受国家补贴政策影响，电动物流车产量年产量４．４万辆。２０１７??年新能源物流车产量达２４．４７万辆，月度产量如图１－２所示［｜５１。??ｘ?１０＊??１２?｜?Ｉ?［?Ｉ?Ｉ??：?；?！?：?；?１０２Ｓｆ２??１０?－?；－?－：?－Ｉ?ｒ?：?－／??ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?／??８???，?????ｊ－?－－－－－?????■＊?－－－－－ｒ－－－－－???－?－ｉ???－?－?？?ｊ???ｓ?３???．．．Ｌ?Ｊ?ｉ?ｉ．?Ｌ?．６２＾０９．．＿??！?Ｉ?！丨?＼?．??４?Ｊ?１?－ｊ?［?ｊ－?－?ｒ???２＿?ｒ??；?????！?Ｉ?１?ｕｓｅｓ?！＇?；??〇ｌ?５００??ｉ?！?ｉ???０?２?４?５?８?１０??图１－２?２０１７年新能源物流车月度产量??中央和各地政府相继推出政策扶持电动物流车的发展。２０１７年１２?１１，交迎??运输部发布《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》，强调清洁高效运输装备??的有效应用，提出到２０２０年交通运输行业新能源和清洁能源车辆达到６０万辆。??深圳市发布《深圳市推进城市配送发展五年行动计划（２０１６－２０２０年）》，在国内率??先提出建设全国纯电动绿色配送创新城市。纯电动物流车在购买和使用上有明显??３??
???第３章电池管理系统电池电子部件的设计与实现??．１电池系统与电池管理系统??电动汽车的驱动系统包括三个部分：整车控制器、动力系统和电池系统。电??系统主要由电池包、高压箱和电池管理系统组成。４．５吨纯电动物流车采用安??国轩的磷酸铁锂电池，单体电池额定容量２７Ａｈ，额定电压３．２Ｖ，电池组总能??７４．６ｋＷｈ，分为４个串联组合的电池包，每个电池包的规格为３６串６并，蓄??池模块的规格是６串６并，模块内的单体蓄电池采用机械模具固定，模组间用??铜排和螺栓连接，每个电池包配有单独的维修开关。高压箱内有高压回路上的??触器、熔断器和霍尔传感器，其中预充接触器、主正接触器由整车控制器控制，??电接触器、主负接触器由电池管理系统控制，霍尔传感器用来测量母线电流，??压箱和电池包、电池包和电池包之间用高压线缆互连，电池包实物图如３－１所??
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合动力汽车用镍氢电池的现状及发展分析[J]. 曹生彪,皇甫益. 电池. 2016(05)
[2]新能源专用车之电动物流车发展探析[J]. 高金燕,李艾丹. 专用汽车. 2016(10)
[3]锂离子电池自放电行为研究概述[J]. 杨增武,苗萌,贺狄龙. 电源技术. 2016(06)
[4]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[5]电动汽车用动力锂离子电池寿命问题研究综述[J]. 戴海峰,周艳新,顾伟军,魏学哲,孙泽昌. 电源技术. 2014(10)
[6]基于MC9S12XEP100的整车控制器CAN BootLoader设计与实现[J]. 杨竞喆,王志福,刘杰. 车辆与动力技术. 2014(01)
[7]车用动力锂离子电池热模拟与热设计的研发状况与展望[J]. 张剑波,吴彬,李哲. 集成技术. 2014(01)
[8]锂离子电池能量效率的研究[J]. 高红,吕丰,魏学哲,戴海峰. 电源技术. 2013(12)
[9]纯电动卡车技术发展的分析与研究[J]. 赵雷雷,王斌. 汽车实用技术. 2013(02)
[10]电动车辆锂离子电池电路模型适用性研究[J]. 黄贤广,张彩萍. 电源技术. 2011(11)
博士论文
[1]电动车用锂离子电池的一致性研究[D]. 安富强.北京科技大学 2017
[2]锂离子电池容量损失预测及健康状态估计研究[D]. 王天鸶.哈尔滨工业大学 2017
[3]应用于高寒地区的电动汽车电池管理关键技术研究[D]. 孙金磊.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于磷酸铁锂单体电池荷电状态的均衡算法研究[D]. 张树梅.上海交通大学 2015
[5]车用锂离子电池机理模型与状态估计研究[D]. 韩雪冰.清华大学 2014
[6]动力锂电池组状态估计策略及管理系统技术研究[D]. 何耀.中国科学技术大学 2012
[7]纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D]. 石庆升.山东大学 2009
硕士论文
[1]锂离子动力电池老化特性研究与循环寿命预测[D]. 黄海.山东大学 2016
[2]电动轻型卡车整车控制器的设计、实现与应用[D]. 白爽.中国科学技术大学 2016
[3]锂离子动力电池电化学建模与仿真[D]. 应振华.吉林大学 2015
[4]锂离子电池特性建模与SOC估算研究[D]. 卢杰祥.华南理工大学 2012
[5]日本新能源汽车产业发展分析[D]. 孙浩然.吉林大学 2011
[6]纯电动汽车用锂电池管理系统的研究[D]. 黎林.北京交通大学 2009
本文编号：2995844
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2017年全球EV/PHEV销皿}zl
２０１５年电动物流车实现爆发式增长，年产量达到４４４９７辆。年产量同比增??长１３７７％。２０１６年，受国家补贴政策影响，电动物流车产量年产量４．４万辆。２０１７??年新能源物流车产量达２４．４７万辆，月度产量如图１－２所示［｜５１。??ｘ?１０＊??１２?｜?Ｉ?［?Ｉ?Ｉ??：?；?！?：?；?１０２Ｓｆ２??１０?－?；－?－：?－Ｉ?ｒ?：?－／??ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?／??８???，?????ｊ－?－－－－－?????■＊?－－－－－ｒ－－－－－???－?－ｉ???－?－?？?ｊ???ｓ?３???．．．Ｌ?Ｊ?ｉ?ｉ．?Ｌ?．６２＾０９．．＿??！?Ｉ?！丨?＼?．??４?Ｊ?１?－ｊ?［?ｊ－?－?ｒ???２＿?ｒ??；?????！?Ｉ?１?ｕｓｅｓ?！＇?；??〇ｌ?５００??ｉ?！?ｉ???０?２?４?５?８?１０??图１－２?２０１７年新能源物流车月度产量??中央和各地政府相继推出政策扶持电动物流车的发展。２０１７年１２?１１，交迎??运输部发布《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》，强调清洁高效运输装备??的有效应用，提出到２０２０年交通运输行业新能源和清洁能源车辆达到６０万辆。??深圳市发布《深圳市推进城市配送发展五年行动计划（２０１６－２０２０年）》，在国内率??先提出建设全国纯电动绿色配送创新城市。纯电动物流车在购买和使用上有明显??３??
???第３章电池管理系统电池电子部件的设计与实现??．１电池系统与电池管理系统??电动汽车的驱动系统包括三个部分：整车控制器、动力系统和电池系统。电??系统主要由电池包、高压箱和电池管理系统组成。４．５吨纯电动物流车采用安??国轩的磷酸铁锂电池，单体电池额定容量２７Ａｈ，额定电压３．２Ｖ，电池组总能??７４．６ｋＷｈ，分为４个串联组合的电池包，每个电池包的规格为３６串６并，蓄??池模块的规格是６串６并，模块内的单体蓄电池采用机械模具固定，模组间用??铜排和螺栓连接，每个电池包配有单独的维修开关。高压箱内有高压回路上的??触器、熔断器和霍尔传感器，其中预充接触器、主正接触器由整车控制器控制，??电接触器、主负接触器由电池管理系统控制，霍尔传感器用来测量母线电流，??压箱和电池包、电池包和电池包之间用高压线缆互连，电池包实物图如３－１所??
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合动力汽车用镍氢电池的现状及发展分析[J]. 曹生彪,皇甫益. 电池. 2016(05)
[2]新能源专用车之电动物流车发展探析[J]. 高金燕,李艾丹. 专用汽车. 2016(10)
[3]锂离子电池自放电行为研究概述[J]. 杨增武,苗萌,贺狄龙. 电源技术. 2016(06)
[4]国内外电动汽车发展现状与趋势[J]. 刘卓然,陈健,林凯,赵英杰,许海平. 电力建设. 2015(07)
[5]电动汽车用动力锂离子电池寿命问题研究综述[J]. 戴海峰,周艳新,顾伟军,魏学哲,孙泽昌. 电源技术. 2014(10)
[6]基于MC9S12XEP100的整车控制器CAN BootLoader设计与实现[J]. 杨竞喆,王志福,刘杰. 车辆与动力技术. 2014(01)
[7]车用动力锂离子电池热模拟与热设计的研发状况与展望[J]. 张剑波,吴彬,李哲. 集成技术. 2014(01)
[8]锂离子电池能量效率的研究[J]. 高红,吕丰,魏学哲,戴海峰. 电源技术. 2013(12)
[9]纯电动卡车技术发展的分析与研究[J]. 赵雷雷,王斌. 汽车实用技术. 2013(02)
[10]电动车辆锂离子电池电路模型适用性研究[J]. 黄贤广,张彩萍. 电源技术. 2011(11)
博士论文
[1]电动车用锂离子电池的一致性研究[D]. 安富强.北京科技大学 2017
[2]锂离子电池容量损失预测及健康状态估计研究[D]. 王天鸶.哈尔滨工业大学 2017
[3]应用于高寒地区的电动汽车电池管理关键技术研究[D]. 孙金磊.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于磷酸铁锂单体电池荷电状态的均衡算法研究[D]. 张树梅.上海交通大学 2015
[5]车用锂离子电池机理模型与状态估计研究[D]. 韩雪冰.清华大学 2014
[6]动力锂电池组状态估计策略及管理系统技术研究[D]. 何耀.中国科学技术大学 2012
[7]纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D]. 石庆升.山东大学 2009
硕士论文
[1]锂离子动力电池老化特性研究与循环寿命预测[D]. 黄海.山东大学 2016
[2]电动轻型卡车整车控制器的设计、实现与应用[D]. 白爽.中国科学技术大学 2016
[3]锂离子动力电池电化学建模与仿真[D]. 应振华.吉林大学 2015
[4]锂离子电池特性建模与SOC估算研究[D]. 卢杰祥.华南理工大学 2012
[5]日本新能源汽车产业发展分析[D]. 孙浩然.吉林大学 2011
[6]纯电动汽车用锂电池管理系统的研究[D]. 黎林.北京交通大学 2009
本文编号：2995844
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