2022年电池管理论文电动汽车电池管理系统关键技术研究报告 .pdf

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1、个人资料整理仅限学习使用电池管理论文：电动汽车电池管理系统关键技术的研究【中文摘要】随着世界汽车的拥有量日益增多, 环境和能源问题日益凸显出来 ,电动汽车无疑成为了能源和环境问题的解决途径。电池管理系统作为电动汽车三大关键技术之一, 实时的检测和管理着整个动力电池组 ,是电动汽车研究的核心内容之一。本文以纯电动汽车中的电池管理为 , 对电池管理系统的关键技术进行研究。首先, 对电池管理系统功能进行详细的描述,针对所要实现的电池管理的功能,给出了整个的电池管理系统的结构设计, 并给出了各个功能单元的硬件结构设计和软件结构设计,然后对本地控制单元中电池单体电压检测技术、电池均衡技术以及电池组管理单

2、元中的绝缘检测等关键技术进行了深入的研究 , 最后分别针对本地控制单元和电池组管理单元搭建实验环境实现对所涉及的关键技术的测试和验证。针对本地控制单元的单体电池电压检测及电池组均衡控制技术, 首先分析了目前现有的检测方法 , 然后在目前现有方法的基础上设计出了针对本文研究对象的电池单体电压的检测电路。针对电池均衡技术, 文中通过采用反激变换器电路 ,恒流控制电路以及开关电路设计出了能够实现对任意电池单体均衡的电路, 该电路有效地降低了变压器所产生的尖峰电压以及电路体积 ,然后分析电池的特性 , 基于所设计的均衡电路设计了一种电流闭环控制的均衡控制方法, 并改进得出了一种工程中实际应用的均衡方法

3、。针对电池组管理单元的电池组绝缘状态及充放电电流的检测技术 ,文中分析了目前几种典型的绝缘检测方法的优缺精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用点, 根据分析的结果给出了绝缘检测电路的设计。最后对电池整体电压检测电路和充放电电流的检测电路进行设计, 以实现对电池整体状态和充放电过程的监测和控制。为了验证所设计的均衡算法、单体电压检测电路、均衡电路以及绝缘检测电路的有效性, 分别针对本地控制单元和电池组管理单元搭建实验环境进行功能和性能测试。电池单体电压的测试结果表明检测电路高精度检测出了静态或是充放

4、电过程中电池组各个电池单体电压, 电池均衡实验的结果表明所设计的均衡电路有效地降低了均衡过程中的变压器产生的尖峰电压, 设计的均衡算法有效地实现了电池单体的均衡。绝缘电阻检测的实验表明绝缘检测电路可实现绝缘电阻的高精度检测。【英文摘要】 With the growing number of vehicles,environmental and energy issues are increasingly becoming prominent,and the electric vehicles will undoubtedly become the solution of those probl

5、ems. As one of the three core technologies of the electric vehicles, the electric vehicle battery management system completes the functions of the real-time detection and the whole battery pack management.This thesis mainly focuses on the battery management system of the pure electric vehicles and d

6、eeply studies the key technologies of the management system. First, based on the pure electric vehicle, the detailed functions of the battery management system are 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用described, and the whole structure and the hardware and software str

7、ucture are designed according to the functions analysis. And the the battery cell voltage detection technology, the cell equalization technology and the insulation detection technology are deeply reached. Moreover, the local control unit and the battery management unit test environment are respectiv

8、ely set up for testing and validating the key technologies.Considering the cell voltage detect technology and equalization technology of the local electric control unit, a kind of cell voltage detect circuit is introduced based on the currently available cell voltage detection methods. A kind of equ

9、alization circuit is designed for the battery equalization, combining the fly-back transformer technology, constant current control and switch circuit. The equalization circuit decreases the voltage spike generated by the transformer and the circuit size. Based on the analysis of the battery charact

10、er and the equalization circuit, a kind of current equalization closed-loop control method is proposed based on and modified to apply on the practical system.The battery management unit technology includes isolate detect technology, the whole voltage and 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -

11、第 3 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用discharging and charging detect technology. The advantages and disadvantages of several typical insulation detection circuits are analyzed, according to results of the analysis 。 the insulation detection circuit design is introduced. At last, the thole voltage detection circui

12、t and the overall charge and discharge current detection circuit is proposed.To verify the effectiveness of the equalization control algorithm, cell voltage detect circuit, equalization circuit and insulation detection circuit, the test environments of local electric control unit and battery managem

13、ent unit are set up. The cell voltage detect circuit experimental result proves that the high-precision detection result is archieved by the circuit when the state of batteries are statics or discharge。 in addition, equalization control experimental results show that the battery is equalized the equ

14、alization circuit which effectively reduces the voltage spike generated by the transformer and circuit size, at the same time equalization control algorithm effectively achieve the equalization of the battery。 the insulation detection experimental results show that the insulation detection circuit r

15、ealize high-precision detection of insulation resistance.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用【关键词】电池管理电压检测均衡控制绝缘检测【英文关键词】 Battery management Voltage detect Equalization control Insulation detection【目录】电动汽车电池管理系统关键技术的研究摘要 4-5Abstract5-6第 1 章 绪论 9-141.1 课题背景 9-111.2 国内外

16、研究现状11-121.2.1 国外研究现状111.2.2 国内研究现状11-121.3 研究目的和意义121.4 本文研究内容与组织结构12-141.4.1 本文所研究的内容12-131.4.2 本文的组织结构13-14第 2 章 电动汽车电池管理系统功能描述与结构设计14-222.1 引言 142.2 电池管理系统功能描述14-162.3 电池管理系统硬件结构设计16-202.3.1 本地控制单元硬件结构设计16-172.3.2 电池组管理单元硬件结构设计17-202.4 电池管理系统软件结构设计20-212.5 本章小结 21-22第 3 章 单体电池电压检测及电池组均衡控制技术22-48

17、3.1 引言 223.2 电压单体电压检测电路设计22-303.2.1 几种电池单体电压检测方法分析23-273.2.2 改进的分立元件的电压检测电路的设计27-303.3 均衡电路的设计和分析 30-403.3.1 几种典型均衡电路的分析31-363.3.2 一种反激变换器均衡电路的设计方法36-403.4 均衡控制的设计40-463.4.1 电池模型的建立及参数辨识40-423.4.2 均衡控制的设计与仿真42-463.5 本章小结46-48第 4 章 电池组绝缘状态及充放电电流的检测技术48-574.1 引言 484.2 绝缘检测精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳

18、总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用的分析和设计48-544.2.1 绝缘的相关的概念48-494.2.2 典型的绝缘检测电路分析49-524.2.3 一种改进的开关式绝缘检测电路设计方法52-544.3 电压检测电路设计54-554.4 充放电电流的检测方法55-564.5 本章小结56-57第 5 章 电池管理系统实验研究和结果分析57-825.1 引言 575.2 本地控制单元实验57-615.2.1 实验环境57-585.2.2 电池单体电压测试58-595.2.3 均衡算法的测试59-615.3 电池组管理单元实验61-815.3.1 实验环境61-625.3.2 绝缘检测的测试62-785.3.3 电压检测的测试78-795.3.4 电流检测的测试79-815.4 本章小结81-82结论 82-84参考文献84-88攻读学位期间发表的学术论文88-91致谢 91精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页