基于PLC的小型純電動教練車電源管理系統(tǒng)開發(fā)研究.pdf

1、電動汽車以其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢越來越受到重視,被視為汽車工業(yè)的發(fā)展方向。世界各大車企、高校、研究機(jī)構(gòu)都在對電動汽車進(jìn)行深入研究,并取得很大進(jìn)展。但電動汽車的動力電池及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展緩慢,成為制約電動汽車普及的瓶頸。電源管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)作為電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接檢測及控制動力電池運(yùn)行的全過程,包括充放電電流、電池電壓、電池溫度、電量估算、單體電池間的均衡、電池故障診斷等,起到延長電池

2、壽命、提高電池使用效率和保障電池安全運(yùn)行的作用,對電動汽車產(chǎn)業(yè)化具有十分重要的意義。
　　本文依托陜西省交通運(yùn)輸廳“小型純電動教練車開發(fā)研究”項目(09-32K)和西安市科技局“小型純電動教練車動力系統(tǒng)匹配與優(yōu)化設(shè)計”項目(CX1249-4),開發(fā)了一套基于PLC(可編程序控制器)控制的電源管理系統(tǒng)。通過對電源管理系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的研究,結(jié)合現(xiàn)有條件,提出了本研究信息采集及荷電狀態(tài)估算方案;以FX2N-30MR-4AD可編程序控制器為

3、核心進(jìn)行電路的硬件設(shè)計和搭建:信息采集電路利用“巡檢技術(shù)”完成6塊單只電池電壓及電池組總電壓、電流、溫度的實(shí)時精確采集工作,為準(zhǔn)確判斷電池狀況、精確計算荷電狀態(tài)(SOC,State of Charge)打下良好基礎(chǔ)。同時,完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計,并提出以實(shí)車實(shí)況可利用容量作為計算SOC的初始容量的“雙SOC”策略,一個是以初始容量作為基準(zhǔn),單純反映放(充)電量占初始容量的多少;另一個是經(jīng)溫度、放電電流對初始容量修正后的荷電狀態(tài)。此后,在條件

4、滿足的情況下,初始容量基準(zhǔn)值自動更新,最大程度上避免了電池老化、自放電等因素對荷電狀態(tài)估算的影響;在軟硬件設(shè)計過程中,堅持模塊化、集成化、簡單化的原則,并充分考慮抗干擾措施,保證系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定的工作;最后對軟硬件設(shè)計進(jìn)行相關(guān)的室內(nèi)驗證試驗及實(shí)車試驗。
　　室內(nèi)試驗結(jié)果表明:溫度、電壓、電流采集值及荷電狀態(tài)等和預(yù)想結(jié)果一致;實(shí)車試驗確定所用蓄電池組初始容量,并對電壓、溫度、電流信號及荷電狀態(tài)值進(jìn)行記錄,結(jié)果表明:溫度、電壓信號受電