插電式混合動力汽車電池管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、插電式混合動力汽車(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)具備純電動車和傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)點，其在提高經(jīng)濟性、降低排放的同時，能夠獲得傳統(tǒng)燃油汽車驅動系統(tǒng)同樣的性能，是目前新能源汽車技術發(fā)展的趨勢之一。電池管理系統(tǒng)作為插電式混合動力汽車的核心系統(tǒng)之一，其綜合性能對整車動力性,經(jīng)濟性及電池的安全性和使用壽命都有重要影響，對其控制系統(tǒng)進行研究具有理論和現(xiàn)實價值。
　　本研究主要內容包括：⑴調研新能源

2、汽車動力電池國內外研究現(xiàn)狀，根據(jù)插電式混合動力汽車對動力電池的特殊需求，選擇三元（NCM）鋰離子電池作為該系統(tǒng)的動力電池。⑵結合整車對電池系統(tǒng)的功能需求及安全需求進行分析，并在電池系統(tǒng)層級進行分解，并對電池系統(tǒng)的功能安全等級進行了劃分。并對三元鋰電池的特性進行了研究。⑶根據(jù)PHEV對電池管理系統(tǒng)的功能安全需求，對電池系統(tǒng)的高壓安全管理進行了設計。采用了預充電控制技術、高壓環(huán)路互鎖技術保證了高壓系統(tǒng)可以可靠的接入和斷開整車動力系統(tǒng)。BMS

3、通過與安全氣囊傳感器配合，當監(jiān)測到碰撞信號后，BMS斷開高壓系統(tǒng)，解決了碰撞情況下的高壓安全問題。采用了基于低頻信號注入的技術對高壓系統(tǒng)的絕緣情況進行檢測，如果整車高壓系統(tǒng)漏電，電池管理系統(tǒng)會根據(jù)當前的實際情況采取最安全的處理動作。并完成了電池管理系統(tǒng)的硬件拓撲設計及電池管理系統(tǒng)主控制器的接口設計。⑷對電池管理系統(tǒng)的軟件架構進行設計，將軟件劃分為基礎軟件和應用層軟件，針對三元鋰電池的特性及數(shù)據(jù)分析，SOC估算采用電流安時積分為主結合開路

4、電壓修正的控制技術，通過對電池系統(tǒng)當前電流和電壓之間的關系估算出當前電池系統(tǒng)的內阻參數(shù)，建立Map表，通過查表和線性插值的方法對電池的SOH進行估算，評估電池系統(tǒng)的健康度，對電池系統(tǒng)當前可用功率進行預測，解決了電池狀態(tài)估算的難點問題。⑸結合電池系統(tǒng)臺架標定測試，對電池管理系統(tǒng)的控制策略進行驗證，從測試結果來看，滿足了整車的高壓安全管理的需求，對電池系統(tǒng)狀態(tài)的估算具有較高的精度，達到了預期的設計要求，對實現(xiàn)PHEV動力系統(tǒng)的產業(yè)化有重要意