嵌入式燃料电池车锂离子动力电池管理系统

锂离子动力电池是燃料电池汽车的辅助动力源,合理地对锂离子电池进行管理对燃料电池汽车起了至关重要的作用。文章基于模块化的思想,从燃料电池汽车的整车性能需求出发对车用锂离子电池管理系统的功能结构进行了划分,设计出了相应的硬件系统,并在此基础上,为了保证系统的稳定性和实时性,基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II进行了软件系统设计。将管理系统用于实车运行,取得了比较理想的效果。     

基于FPGA的动力电池管理系统研究与开发

构建了基于单片机芯片MC9S12DG128与FPGA的电池管理系统,实现了数据监测、电池均衡、安全管理、荷电状态( SOC)估计、局域网(CAN)通信等功能.详细介绍了使用该系统模块的电池包的分布式结构特点,电池管理模块的CAN总线接口及硬件和软件功能设计.     

新能源汽车组合开关无线动作测试系统设计

针对新能源汽车组合开关动作测试仪器较贵、使用不便、功能较少等问题,基于无线网络技术设计了一个动作测试系统。以CAN-WiFi转换器为核心,搭建了新能源汽车组合开关CAN网络命令与WiFi信号相互转换的硬件网络平台,利用.NET框架异步编程模型设计了一个软件系统,通过读取WiFi信号获取新能源汽车灯光和雨刮的工作状态,并可以通过向车载网关控制器发送组合开关CAN网络命令控制灯光和雨刮动作。结果表明,组合开关动作测试响应及时,可靠性高,系统软硬件方案设计合理,成本低廉,客户端程序容易在手机端实现,终端平台可扩展性好,能够满足新能源汽车组合开关动作测试需求。     

基于单片机的动力电池管理系统的硬件设计

以Freescale公司的M68HC08GZ168位单片机为控制核心,针对锰酸锂动力电池组构成的电池管理系统中的CPU模块、检测模块及均衡模块,从硬件的角度进行分析。该系统可以实现充放电过程中过充和过放电的保护,能够解决充电过程中电量均衡问题。可对电压、电流、温度信号进行检测,利用SOC估算法估算电池的剩余电量。该系统基本可以实现预期功能,满足了应用需求。     

基于BMS与云平台的动力电池健康管理体系

为解决电动汽车现有BMS系统对锂离子动力电池SOH评估与预测难以满足多种工况条件、各种类动力电池,且难同时兼顾预测精度与反馈速度等应用缺陷,提出了一套全新的EVs电池健康管理系统设计思路,采用了结合云计算与存储平台,融入BMS评估体系等关键方法;通过BMS增加5G通讯模块,利用5G/4G信号实时上传电芯数据,经过云平台搭载的多种SOH评估模型与算法,多线程在线计算得到预测结果,及时反馈至用户端和BMS,实现电池健康管理;该体系的设计案例展示出较好的未来应用价值,为电动汽车电池管理设计提供了新方向。     

刊首语：新能源汽车与智能网联汽车专题

当前,中国汽车工业发展面临由大国到强国转型的挑战。《中国制造 2025》 将新能源汽车与智能网联汽车列入十大重点发展领域。近年来,国家对新能源汽 车与智能网联汽车从科技研发、产业发展、应用示范和市场推动等方面进行了全 维度的支持,中国成为新能源汽车领域发展最活跃的国家之一。虽然该产业在中 国呈现出全面发展的良好局面,但回溯到核心技术层面,该领域需要突破若干核 心关键技术,包括动力系统技术、关键零部件、感知决策、车联网及系统集成。 在此背景下,进行新能源汽车与智能网联汽车科技创新至关重要。     

太阳能光伏电池测试系统硬件电路设计

设计了一种低成本、高可靠性和高灵活性的光伏电池测试系统的硬件测试电路,论述了硬件电路的设计方案、模块划分和相应电路的具体实现,为今后开发出能满足实际需要的光伏电池测试系统搭建了一个框架和系统平台。     

动力电池管理系统的设计与仿真研究

目前电源管理系统的工况适用性差,无法针对当前路况进行实时调节,降低了电池的循环寿命。针对这一问题,提出了一种基于单片机的可切换电池成组的电源管理系统,把放电电压和电流作为修正量,采取EKF算法提高SOC的估算精度。实验表明：采用单体电池放电试验,验证采集模块设计的准确性,并利用Simulink对工况仿真,验证了SOC估算的准确性和系统根据不同工况自动切换电池成组方式的可靠性。     

基于神经网络的动力电池SOC估算

在电动汽车电池管理系统(BMS)中,实现对电池组荷电状态(SOC)的精确估计非常重要,笔者提出一种基于神经网络的电池组SOC估计方法,较为详细描述了将MATLAB神经网络函数转换成C/C++函数的全过程,并且进行了验证比对,实验结果表明基于MATLAB神经网络的动力电池Soc估计算法可成功转换成C/C++函数,并能在工程中进行应用。     

新能源汽车角力

新能源汽车将重构目前的利益格局,利益的重构是新能源汽车成功的关键。从企业的角度来说,在新能源汽车这条路上,越往下走,胆子越小,心惊胆战。面前存在许多问题,光靠热情是解决不了的。在日前举办的2011全球节能与新能源汽车论坛上,中大新能源汽车公司(下称中大)总经理马宪的上述表白,     

混合动力汽车蓄电池标定系统的研究

混合动力汽车蓄电池管理系统参数的合理标定能优化整车控制策略.本文介绍了一种基于CCP协议,对HEV蓄电池管理系统各种参数进行标定的系统,在BMS源程序中开发集成了CCP的驱动程序,利用INCA软件实现了时BMS的标定,优化了整车的性能.     

电动汽车负载模拟加载系统

电动汽车的普及和推广对牵引电机的性能提出了新的要求。为了研究电动汽车直流无刷电机（BLDC）在复杂路况条件下的运行性能,提出了一种电动汽车负载模拟加载系统,推导了汽车牵引电机负载数学模型。基于时间等效的缩放思想,用小功率电机代替实际牵引电机作为系统的牵引电机,使该系统具有很好的可实施性。在MATLAB/simulink环境下建立电机和联轴器的仿真模型,负载电机通过联轴器对牵引电机进行实时加载,进而可以分析不同路况下电动汽车牵引电机的动态性能,为实际工程中整车实验提供动力方面的数据参考。     

锂离子动力电池检测系统研究

随着近些年来锂离子动力电池的广泛应用,作为生产锂离子电池关键设备的检测系统也成为新的研究热点。文中对锂离子动力电池检测设备的发展状况进行了总结,从系统结构、硬件和软件设计方面概括了新技术、新工艺在电池检测设备上的应用状况,介绍了均衡电路、模糊PID控制、智能专家系统等技术在检测系统充放电控制上的研究。最后讨论和总结了锂离子动力电池检测设备今后的发展方向。     

基于CAN总线的混合动力汽车控制系统设计

通过分析奔腾混合动力汽车的整体控制要求以及各控制模块之间的任务分配,论文在研究CAN总线通信技术的基础上,选取MC9S12DP512作控制芯片,并设计了CAN通信模块的硬件电路和软件工作流程,给出了CAN模块的初始化实例。根据HEV发动机和传动系统的特点设计了整车控制策略,并对其整车控制逻辑的软件实现进行了说明。     

电动汽车动力电池组管理系统设计

提出了一套集中/分布式动力电池组管理系统的整体设计方案。以单片机STC12C5616AD和STC12C5A16AD为核心处理器,设计出一个体积小和成本低的系统。本系统可以实时监测电池组电流、电池组电压、单电池电流、单电池电压及单电池温度等参数。并利用硬件和软件抗干扰等技术来提高系统运行的稳定性。经长时间运行时测得数据精度可达到1%,同时可靠性和稳定性均满足电动汽车应用要求。     

电动汽车电池加温系统及控制建模与仿真

为了减少纯电动汽车低温环境下电池性能衰减,需要设计电池加温系统,且需要高效的结构设计和精确的控制减少加温所需额外能量消耗.研究了一种以电加热器作为主要热源,电机废热作为辅助热源的电池加温系统,对其进行了仿真建模.为优化该系统的控制精度和能耗,基于线性时变的模型预测控制(linear-time-varying model-predictive-control,LTV-MPC)设计了加热器的控制策略.通过对实际运行工况的仿真分析发现,利用电机废热能够提升电池加温速率,降低能耗;采用模型预测控制的系统对比传统PID控制有较好的控制精度和较低的能耗.     

基于电力测功机的电动车辆直驶负载模拟技术研究

摘要：以建立的电力测功机-永磁同步电机为试验平台,开展了电动车辆直驶负载模拟技术研究。首先,按照车辆负载转矩、转速逆向传递思路,应用MATLAB/Simulink模块建立车辆直驶的整体负载模型。其次,在城市道路工况ECE15下,通过车辆负载逆向仿真方法,得到驱动电机输出端的负载扭矩和转速,进而为试验台上应用电力测功机实现车辆直驶负载的模拟提供数据文件。最后,通过仿真分析实现了转速、转矩对工况需求的动态跟踪,验证了负载模型的正确性;并进一步对比分析仿真数据与试验数据,说明该试验模拟系统可以实现车辆直驶负载的模拟。     

混联式混合动力汽车电子节气门系统研究

混合动力汽车(HEV)对发动机的控制提出了新的要求,针对问题,提出了以电子节气门系统精确控制发动机的进气量,量化输出转矩的方案.在分析一种混联式混合动力汽车整体结构、电子节气门的工作原理、结构以及主要的非线性影响因素基础上,将电子节气门控制系统与主控制器集成,并建立了基于滑模控制的仿真模型.仿真与试验测试结果表明,所研究的电子节气门控制系统能迅速获得预期节气门开度,很好地执行主控制器发出的控制指令,并且响应速度快,稳定性好,满足了混合动力汽车对发动机的控制要求.     

电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法仿真

采用当前算法均衡控制电动汽车动力电池组的SOC(电池荷电状态)时,得到电动汽车动力电池组SOC估计值与实际值之间的误差较大,并且存在SOC估计精准度低和控制效果差的问题。提出电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法,建立电动汽车动力电池组的Thevenin等效电路模型,在Thevenin等效电路模型的基础上采用扩展卡尔曼滤波算法估算电动汽车动力电池组的SOC,引入标准差判断电动汽车动力电池组的工作状态,根据判断结果对电动汽车动力电池组SOC进行均衡控制。仿真结果表明,所提方法估算SOC的精准度较高、均衡控制效果好,均衡控制后电动汽车动力电池组的容量利用率较高。     

基于dSPACE的EV电机系统SPS测试平台设计

为了更好地了解电动汽车电机系统的参数特性,提高电机系统的工作运行效率,基于dSPACE搭建了电动汽车电机系统半实物仿真测试平台。利用dSPACE软件和Matlab/Simulink搭建仿真测试模型,结合实际的动力电池和电机系统,完成平台的建立。通过测试平台在不同转速和转矩情况下,对电动汽车电机系统的驱动特性、制动特性和效率特性进行了实验测试研究,分析了特定工况点下电机系统直流母线电压和电流的响应特性,验证了响应的快速性。通过效率实验确定了高效工作区与电机转速、转矩的关系。因此,设计的测试平台可以很方便地进行电机驱动和制动特性的测试,确定电机的高效工作转速和转矩,对电动汽车驱动和制动行驶工况的选取具有重要意义。