插电式混合动力汽车电池管理系统的设计与实现-软件工程专业论文.docxVIP

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF PLUG_IN HYBRID ELECTRIC VEHICLE BATTERY MANAGEMENT SYSTEM A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Software Engineering Author: SU Zhigao Advisor: Prof. Li Longjiang Institute of Electronic and Information School : Engineering in Dongguan,UESTC 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘要 摘要 插电式混合动力汽车 (plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)具备纯电动车和传 统燃油汽车的优点，其在提高经济性、降低排放的同时，能够获得传统燃油汽车 驱动系统同样的性能，是目前新能源汽车技术发展的趋势之一。电池管理系统作 为插电式混合动力汽车的核心系统之一，其综合性能对整车动力性,经济性及电池 的安全性和使用寿命都有重要影响，对其控制系统进行研究具有理论和现实价值。 本文的主要研究工作包含下面几个方面： 1. 调研新能源汽车动力电池国内外研究现状，根据插电式混合动力汽车对动 力电池的特殊需求，选择三元（NCM）锂离子电池作为该系统的动力电池。 2.结合整车对电池系统的功能需求及安全需求进行分析，并在电池系统层级进 行分解，并对电池系统的功能安全等级进行了划分。并对三元锂电池的特性进行 了研究。 3. 根据PHEV对电池管理系统的功能安全需求，对电池系统的高压安全管理进 行了设计。采用了预充电控制技术、高压环路互锁技术保证了高压系统可以可靠 的接入和断开整车动力系统。BMS通过与安全气囊传感器配合，当监测到碰撞信 号后，BMS断开高压系统，解决了碰撞情况下的高压安全问题。采用了基于低频 信号注入的技术对高压系统的绝缘情况进行检测，如果整车高压系统漏电，电池 管理系统会根据当前的实际情况采取最安全的处理动作。并完成了电池管理系统 的硬件拓扑设计及电池管理系统主控制器的接口设计。 4. 第四章作为论文的主要内容，对电池管理系统的软件架构进行设计，将软 件划分为基础软件和应用层软件，针对三元锂电池的特性及数据分析，SOC估算 采用电流安时积分为主结合开路电压修正的控制技术，通过对电池系统当前电流 和电压之间的关系估算出当前电池系统的内阻参数，建立Map表，通过查表和线性 插值的方法对电池的SOH进行估算，评估电池系统的健康度，对电池系统当前可 用功率进行预测，解决了电池状态估算的难点问题。 5. 结合电池系统台架标定测试，对电池管理系统的控制策略进行验证，从测 试结果来看，满足了整车的高压安全管理的需求，对电池系统状态的估算具有较 高的精度，达到了预期的设计要求，对实现PHEV动力系统的产业化有重要意义。 关键词：插电式混合动力，三元锂电池，功能安全，基于模型 ABS ABSTRACT ABSTRACT Plug-in hybrid vehicle have the same advantage of EV and traditional vehicle at fuel economy and low emissions. At the same time, PHEV also have the same performance to traditional cars, PHEV is one of the most important trend of new energy vehicle technology. Battery management system is on