文档介绍：摘要
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摘要
根据当前环保和节能的要求,混合动力汽车作为燃油机动车到纯电动汽车
过渡已经得到了飞速发展。与汽车比较起来,虽然排量小但数量庞大的摩托车
在这方面的发展却没有受到足够的重视。参考混合动力电动汽车的成功经验,
开发混合动力摩托车十分具有可行性,也势必会在节约能源和降低排放等方面
发挥巨大作用。
本课题采用的混合动力摩托车系统动力是由使用燃料的发动机和四块
动力电池提供。本文主要论述了这种混合动力摩托车上的动力电池管理系统。
动力电池可以通过普通外接电动自行车充电器进行充电,也可以使用车顶上一
块的太阳能电池板或车载轮毅式直流无刷电动机进行补充充电。
为了使电池能够最大限度的输出动力,并拥有足够长的寿命,电池组的管
理就显得尤为重要。因此,本文结合现有的电驱动系统平台和条件,分析了不
同工况下电池组的使用状况,在此基础上制定了电池管理系统的策略,并研究
提出了一种以工单片机为控制核心的电池管理系统,通过智能电
池监测芯片和霍尔电压传感器来实现监测各块电池的参数和电池组的
电压,并将这些参数实时显示在液晶显示屏上。当个别电池的电压值低于
平均水平,将视天气状况启用太阳能电池充电器或车载磁电机对该块电池进行
补充充电,行驶过程中用太阳能对电池组进行补充充电,从而保证电池组的均
衡。
经过实验室的程序调试和试验运行证明,本论文提出的控制方案可行,且
成本低廉,开发简单,人机界面清晰明了,易于操作,能够有效的提高电池性
能,为下一步优化整车能量系统提供了理论依据和实验参考。
关键词混合动力摩托车单片机电池管理
第章绪论
第章绪论
引言
电动汽车的发明最早可追溯到年世纪末叶,美、英、法的一些
公司开始生产电动汽车。由于受电池性能的限制,特别是内燃机汽车的迅猛发展,
到世纪年代电动车己几乎绝迹到了世纪年代,电动汽车又开始受
到重视。这主要有三个原因一是全球保有量呈天文数字的内燃机汽车排放的尾
气己成为大气的主要污染源之一,而电动汽车能真正达到零排放污染。二是不可
再生石油资源日趋枯竭,各国纷纷把目光投向了不耗燃油的电动汽车,以缓解能
源危机。三是现代电力电子开关器件及控制技术、动力蓄电池技术和计算机集成
控制技术的飞速发展为电动汽车性能的改善提供了强有力的技术支持和保障。目
前国外己对电动汽车进行了商品化试验,其一次充电续行里程、最高车速己接近
人们所能接受的程度。例如日本日东电力公司生产的型电动轿车一次充电
后以的速度可持续行驶。可以预料,随着上述核心技术的进一步
发展和突破,电动汽车终究会成为世纪人们广泛使用的绿色交通工具。
电动汽车的发展不断成熟,但也还有很多问题没有解决,例如如何提高电动
汽车的续驶里程和舒适性,电池的剩余电量的指示,电池如何在变化的气候条件
下工作,如何对电池快速充电。电池的数量有限,充放电并不均衡。如何有效地
利用电池的能量,延长电池的寿命。电动车还有能量回收的问题。这些问题都涉
及到电池的能量管理和整车的能量管理与电机、电机控制技术、电池技术相比,
电池管理还不是很成熟。如何实现无损电池的充电,监控电池的放电状态,避免
过放电现象,同时对电池进行实时的或定期自动检测、诊断和维护,最大限度地
保证电池的可靠运行,国内外都在进行研发。
电动汽车电池管理系统是电动汽车中一个越来越重要的关键部分,我
国在这方面的研究还刚刚起步,即使美国等汽车工业发达国家的研制工作也不完
善。
电池自身的性能参数影响电池的寿命,但电池本身的问题不在电池管理的范
围之内。电池外部因素也影响电池的寿命,如电池的充电参数,包括充电方式、
充电电流、充电结束电压电池的放电参数,包括电池的放电电流、放电深度、
脉冲电流等电池的温度对电池维护的方式和频率从电动汽车的使用过程中
发现,单个电池的寿命远比电动汽车中的电池长,研究表明这是因为电池处在不
均衡的状态中,充放电过程也不均衡,而不断重复的充放电过程更加剧了不均衡
现象,充电少的电池的寿命缩短,引起所在的电池组的寿命缩短,从而使整个电
北京工业大学工学硕士学位论文
池系统的寿命缩短。为了解决这个问题必须实现均衡充放电,且应创造保证均衡
的温度的条件。借助电池管理系统,还可以优化电池的外部参数,大大增
加电池的寿命
我国自主研究与试制混合动力电动汽车既是一个挑战,又是一个历史的机
遇。目前国内进行的电动汽车研究主要是针对电动小轿车及电动大客车,而对混
合动力摩托车技术研究的却不多本课题组针对摩托车的特点,在原有混合动力
电动车的基础上提出了混合辅助动力摩托车的技术路线,