电动汽车电池管理系统抗干扰性研究

发布时间：2017-10-14 17:29

  本文关键词：电动汽车电池管理系统抗干扰性研究

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【摘要】：内燃机汽车的发展使得交通运输更加便利,却造成了环境的污染和石油资源的消耗。如今,电动汽车作为绿色环保的出行工具,发展越来越迅猛。电池管理系统(Battery Management System,BMS)是电动汽车的核心零部件,为电动汽车提供稳定可靠的电能。电动汽车与传统内燃机汽车不同,车内电子零部件较多,同时存在高压系统,电动汽车内部的电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)问题更加复杂,电池管理系统属于车内敏感设备,容易受到车内外干扰,因此对BMS进行抗干扰性研究尤为关键。本文首先讨论了BMS的工作原理和技术要求;分析了BMS所处的气候环境、电气负荷环境和电磁环境,并指出影响电动汽车电池管理系统正常工作的干扰源。其次针对BMS容易受到电磁干扰的现象,通过屏蔽、滤波和接地对BMS进行EMC设计,此外对BMS的电路原理图、印制电路板、高压动力线束和外壳进行抗干扰设计。最后依据国内汽车零部件EMC标准和电池管理系统技术性指标搭建BMS抗干扰测试平台,通过分析BMS采集的数据和运行情况验证所采取抗干扰措施的可行性,为电动汽车电子零部件抗干扰设计与测试提供参考。
【关键词】：电动汽车 电池管理系统 电磁兼容性 抗干扰设计 抗干扰测试
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TP315
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.1.1 课题的研究背景8
• 1.1.2 课题的研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 国外电动汽车电磁兼容性研究现状9-11
• 1.2.2 国内电动汽车电磁兼容性研究现状11-13
• 1.2.3 国内外电动汽车电磁兼容性相关标准13-14
• 1.3 论文的主要内容14-15
• 第2章 电池管理系统原理结构和技术要求15-21
• 2.1 BMS原理结构15-18
• 2.2 BMS技术要求18-20
• 2.3 本章小节20-21
• 第3章 电池管理系统干扰源21-38
• 3.1 环境因素干扰22-23
• 3.1.1 温度干扰22
• 3.1.2 湿度干扰22
• 3.1.3 水分干扰22-23
• 3.2 车内电磁干扰23-36
• 3.2.1 车内低压系统干扰23-31
• 3.2.2 车内高压系统电磁干扰31-36
• 3.3 车外电磁干扰36-37
• 3.3.1 静电放电干扰36
• 3.3.2 雷击浪涌干扰36
• 3.3.3 工频磁场干扰36-37
• 3.4 本章小节37-38
• 第4章 电磁兼容性设计38-52
• 4.1 屏蔽38-42
• 4.1.1 屏蔽的原理与分类38-39
• 4.1.2 屏蔽效能39-42
• 4.2 滤波42-47
• 4.2.1 滤波器分类42-43
• 4.2.2 滤波电路43
• 4.2.3 滤波器插入损耗43-44
• 4.2.4 滤波元件44-47
• 4.3 接地47-50
• 4.3.1 常见接地方式47-49
• 4.3.2 搭接49-50
• 4.3.3 接地设计50
• 4.4 电磁兼容性设计方法50-51
• 4.5 本章小节51-52
• 第5章 电池管理系统抗干扰设计52-67
• 5.1 电池管理系统原理设计52-57
• 5.1.1 BMS电源模块抗干扰设计52-53
• 5.1.2 BMS采集模块抗干扰设计53-55
• 5.1.3 SPI总线隔离设计55-56
• 5.1.4 CAN总线设计56-57
• 5.2 电池管理系统PCB设计57-60
• 5.2.1 PCB布局57-58
• 5.2.2 PCB布线58-60
• 5.2.3 PCB地线设计60
• 5.3 电池管理系统线束设计60-65
• 5.3.1 线束串扰模型60-62
• 5.3.2 动力线束设计62-64
• 5.3.3 CAN总线线束设计64-65
• 5.4 电池管理系统屏蔽外壳设计65-66
• 5.5 本章小节66-67
• 第6章 电池管理系统抗干扰测试平台搭建67-84
• 6.1 BMS运行平台搭建67-68
• 6.2 BMS气候抗干扰平台搭建68-71
• 6.2.1 BMS温度抗干扰测试68-70
• 6.2.2 BMS湿度抗干扰测试70-71
• 6.3 BMS电气负荷抗干扰平台搭建71-73
• 6.3.1 欠压运行测试72
• 6.3.2 过压运行测试72-73
• 6.3.3 极性反接测试73
• 6.4 BMS电磁抗干扰平台搭建73-83
• 6.4.1 大电流注入测试74-75
• 6.4.2 沿电源线传导抗干扰测试75-77
• 6.4.3 电快速脉冲群抗干扰测试77-79
• 6.4.4 雷击浪涌抗干扰度测试79
• 6.4.5 工频磁场抗干扰度测试79-81
• 6.4.6 直流电压跌落测试81
• 6.4.7 静电放电抗干扰度测试81-83
• 6.5 本章小节83-84
• 第7章 结果与总结84-89
• 7.1 BMS正常工作实验结果84-86
• 7.2 BMS抗干扰测试结果86-87
• 7.3 总结与展望87-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-93
• 攻读学位期间的研究成果93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘广敏;乔昕;贺冬梅;;电动汽车BMS抗干扰性能的改进[J];安全与电磁兼容;2015年04期

2 沈雪梅;姜宁浩;;电动汽车交流充电桩EMC问题及解决方案[J];安全与电磁兼容;2015年01期

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本文编号：1032262