混合动力汽车锂电池在线监测系统研究

作者:方嘉昱
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轻型混合动力电动汽车以其油耗低、耐久性强等优点得到大力推广。锂离子电池是混合动力汽车照明的重要电源。它的状态性能直接影响到车辆的安全性和可靠性,对车载锂离子电池的工作状态进行监测非常重要。电池荷电状态(Charge、SOC)的估算是电池监测系统的关键之一。这对预测电池续航里程、优化电池充放电、提高汽车性能具有重要意义。因此,本文研究了混合动力汽车锂电池在线监测系统,该系统可以实时监测锂电池的电流、电压、温度等工作参数,并进行估计。车辆相关人员能够及时了解蓄电池状态,从而做出正确的判断和决策,防止车辆事故的发生。本文所做的工作如下:(1)引言。本文介绍了课题的研究背景和意义,深入了解了国内外车辆动力电池、车辆估算和车辆在线监测技术的研究现状,提出了本文的主要研究内容。(2) 混合动力汽车电池的性能分析和评估。深入分析磷酸铁锂离子电池的工作特性,研究现有的估算方法。基于无迹卡尔曼滤波的原理,结合电池的温度特性,设计了一种改进的无迹卡尔曼滤波估计方法,并在MATLAB进行了仿真,获得了较高的精度。(3) 系统方案设计及相关技术。分析了高山锂电池在线监测系统的功能需求,提出了系统的总体设计方案,并介绍了相关技术。该系统由车载终端和车载终端组成在线监控平台。车载终端就地显示采集到的电池电压、电流、温度等参数,在线监测平台接收并显示车载终端上传的电池参数,满足相关人员远程查看的需要。系统相关技术包括传感器、Nb IO T和Covett云平台技术。(4) 车载终端设计。设计,包括核心元件的选择、功能模块电路的设计与分析。功能模块电路由电源模块、电池参数检测电路、LCD显示屏和Nb IO t无线通信电路组成。设计了车载终端的软件程序。以STM32为例,进行了数据采集与处理、本地显示、Nb IO t无线通信和SOC估计的程序设计,并描述了程序设计过程。(5) Covett云平台设计。分析MQTT协议,完成产品和设备的创建,建立数据流,并基于kewitt云平台监控接口。(6) 实验测试与分析。搭建实验测试平台,测试数据采集、数据传输、在线监测平台等功能。实验结果表明,该系统能够实现电池参数的采集、本地显示和远程传输,在线监测平台能够正确显示相应的数据,验证了系统的可行性。综上所述,本文设计的系统可以实现采集混合动力汽车锂电池电压、电流、温度等参数,估算斯电、远程数据传输、查看等功能。相关人员可以在线查看电池状态信息,以便及时做出决策,有效减少电池故障导致的车辆事故。