研究生课程考核论文 （适用于课程论文、提交报告） 科目：发动机现代技术概论教师：周恩序 姓名：尤敏学号： 221 专业：车辆工程领域类别：（专业硕士） 上课时间： 2014 年 9 月至2014 年 11 月 考生成 阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 重庆大学研究生院制 电动汽车轮毂电机技术 【摘要】随着社会的快速发展，汽车领域所面临的能源紧缺和环境污染两大问题受到了高度重 视，电动汽车的开发和应用已经成为研究热点。由于布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系
统，轮毂电机越来越受到人们的关注。再生制动系统在电动汽车的能量利用和续航里程等方面有着重要的作用，是电动汽车领域的一项关键的节能技术，再生制动系统的研究对电动汽车的应用有着重要的意义。超级电容可以进行短时大电流充放电，而且充放电循环次数可达上万次，故能很好的解决电动汽车制动能量回收的问题。 【关键词】电动汽车；轮毂电机；再生制动；超级电容 1.研究背景 随着石油等不可再生资源的日渐减少，大气环境越来越差，电动汽车以其低污染、低能耗等优势为各个国家及各大汽车厂商所青睐。然而电动汽车现在主要面临的问题有：续驶里程短、充电时间长等。所以动力电池技术、驱动电机技术和电子控制系统技术为电动汽车目前面临的主要技术问题。轮毂电机驱动电动汽车以其结构简单、能量利用率高等优点成为汽车发展的新宠儿。汽车在制动过程中车辆的动能一直没有被很好的利用，大都被转换为热量耗散掉了。特别是在市区等复杂的城市工况下，红绿灯较多，车速较低，制动频繁，制动能量回收的意义显得尤为明显。目前车辆的制动能量回收技术主要有飞轮储能制动能量回收、液压储能制动能量回收和电化学能储能制动能量回收等。而电化学储能制动能量回收因为其能量主要以电能的形式流动，构造简单，控制方便，具有很好的发展前途。电动汽车中的蓄电池与驱动电机结构为电化学储能制动能量回收提供了方便。超级电容作为一种全新的储能元件的出现，具有十分重要的意义。超级电容有着蓄电池所不具备的优点。超级电容的充放电速率要比电池快的多，功率密度要比蓄电池大得多。利用超级电容可以迅速的回收制动过程中产生的能量。 2.轮毂电机技术 轮毂电机驱动电动汽车因为独特的特点，越来越受到人们的关注，许多汽车企业已经将其列为公司发展规划当中。由此可见，轮毂电机技术正逐步被人们所重视。有人预言：未来电动汽车的发展趋势将是轮毂电机直接驱动汽车。这主要是因为轮毂电机直接驱动技术有着以下的优点： 1) 传动效率高是轮毂电机驱动技术最大的技术优势：普通的内燃机驱动汽车，在市区路况时，平均能量利用率仅为20%，而轮毂电机直接驱动技术可使能量利用率达到90%。轮毂电机没有传统的变速器、轴或齿轮，直接将转子与车轮安装在一起。这样既提升了性能，也让电动机更为紧凑，便于安装在汽车上，同时腾出了更
第23卷第3期 2010年6月 山东科学SHANDONG SCIENCE Vol．23No．3Jun．2010 收稿日期：2010- 04-15作者简介：于良杰（1977-），男，工程师，从事实时系统，汽车电子的研究。E- mail ：embedlinux@126．com 文章编号：1002-4026（2010）03-0087-05电池管理系统在电动汽车中的应用 于良杰1，乔昕2，张许峰2，邓楠 2（1．山东省科学院自动化研究所，山东省汽车电子技术重点实验室，山东济南250014； 2．北京尚能联创科技有限公司北京10029） 摘要：本文介绍了电池管理系统（Battery Management System ）的发展以及应用在电动汽车中所面临的前端数 据采集、电池均衡管理、SOC 电量计量、实时通信以及电池绝缘监测等关键问题。 关键词：电动汽车；电池管理系统 中图分类号：U468．3文献标识码：B 随着人们环保意识的增强以及能源的日趋紧张，电动汽车受到国家和民众的广泛关注。电动汽车是全部或者部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，因此，电池系统作为电动汽车的动力系统在整个电动汽车 的研究和发展中具有举足轻重的作用。电池系统一般分为电池和电池管理系统两个部分。就电池而言， 铅酸、镍氢、锂离子或锂聚合物电池在电动汽车的研究中都有应用。锂离子电池由于其比能量大、放电电压高、循环寿命长、无记忆效应、具有快速充电能力、自放电速率小、具有多种安全保护措施、密封良好，无泄漏现 象、 环保等众多优点，使得其在未来电动汽车中的应用前景非常广阔。就电池管理系统而言，在锂离子电池被广泛关注之前，已经有学者针对铅酸和镍氢电池开展了电池管理系统的研究，这些研究包括数据采集、SOC 估算、实时通信、均衡、绝缘监测等。由于锂离子物理特性相当活跃，过充、过放更容易对锂离子电池带来损坏，这就对电池保护系统的性能提出了更高的要求。一个好的电池管理系统可以确保车辆的行驶安全、增加电池使用寿命、提供给驾驶员有用的信息、减少能源消耗等，是电动汽车的一个重要组成部分。 国外对电池管理系统的研究已经有几十年了，并取得了一定的成果。我国对电动汽车电池管理系统的研究还处于起步阶段，目前清华大学、北京理工大学、同济大学、北京航天航空大学在电动汽车的电池管理系统上取得了一定的研究成果，并应用于奥运大巴的项目中。 总的来说，电池管理系统按照实现方式可以分为两大类：一类是基于芯片的电池管理系统；另一类是基 于分立式器件的电池管理系统。基于芯片的电池管理系统一般将前端采集电路、 均衡电路以及电量计量算法、通讯功能等集成在芯片中，辅以外围电路完成对电池的管理功能，如德州仪器在电池管理IC 领域的bq 系列芯片［1－2］，凹凸科技的OZ890电池管理芯片［3］等，具有更小的体积、更高的集成度等优势；基于分立器件的电池管理系统，有基于纯硬件和基于软硬件协调工作的解决方案，而软硬件协调工作方案由于实现更灵活、功能更完善，被广泛采用，如各院校和科研单位开发的电池管理系统、北京市中天荣泰科技有限公司的智能电池管理系统等，分立器件方案在产品设计的灵活性上占有一定优势。 无论是采用芯片还是采用分立器件搭建系统，都要面临一些电池管理系统需要解决的关键问题，而这些问题也被国内外学者广泛的研究，他们包括前端数据采集、数据存储、保护功能、均衡管理、电池健康状态、电量计量和实时通信，针对不同的应用需求可能还需要内置充电管理、后备态管理、绝缘监测等功能，其结构见
蓄电池监测管理系统 一、概述 大量的统计表明，所谓的“蓄电池问题”绝大多数并不是整个蓄电池组的问题，而只是其中个别蓄电池性能劣化或连接处接触不良等原因形成的。如果能在线实时地监测到整个蓄电池组中每一块蓄电池的运行状态和性能以及连接情况，并在发现异常时告知管理部门及时处理，将会从根本上提高供电系统的可靠性和安全性。 数年前开始流行并沿用至今的蓄电池巡检装置，对蓄电池运行状态（主要是端电压）的监测有一定的作用，但这种监测对于供电系统的可靠性、安全性所起的作用十分有限。其原因是：即便是性能很差或连接不良的蓄电池在浮充状态时，端电压的变化并不明显，而等到蓄电池放电时发现异常，往往为时已晚。 从上世纪七十年代以来，国际上一些知名的公司和专家，通过深入地研究和探讨，发现通过测试蓄电池的内阻（或电导）可以较好的对应蓄电池的性能。
TLKS-BTS-I / BATT TEST SERVER分布式蓄电池性能在线监测系统，采用了国际上在蓄电池监测领域的最新研究成果，在实时性、准确性、抗干扰性、现场安装便捷性等各方面都有突出的特点，有很高的性价比。 二、原理示意图 采用蓄电池性能监测领域的最新研究成果——暂态直流小电流电量比较法。使暂态小电流流过已知电阻 R0和被测蓄电池内阻 R 内，同步测量暂态小电流在这两种电阻上的消耗电量，这两个电量值各自与其负载电阻 R0和 R 内的阻值成正比，通过这些量值的比例关系即可求得被测电池的内阻（或电导）。 将检测到的值数字化，通过GPRS/CDMA等的数据通道，实时上传到监测中心，中心收到数据后，加以分析，给出服务的建议。
（图1）系统原理示意图三、主要功能 1．能监测蓄电池浮充电压； 2．能监测蓄电池放电电压； 3．能探测蓄电池温度； 4．能给出蓄电池的电压曲线；
电动汽车充电站充放电设备 许继电源有限公司 2010年1月
目录 1.概述 (2) 2.许继的技术优势 (2) 3.充放电设备 (3) 4.监控系统设备 (20) 5.谐波治理设备 (22)
1.概述 电动汽车以电代油，能够实现“零排放”与“低噪音”，是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势已经成为普遍共识。 充电系统为电动汽车运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。在充电系统中，充电站的建设需要根据电动汽车的充电需求，结合电动汽车运行模式进行相应的规划和设计。目前，以电力公司主导的电动汽车充电站的技术和建设规范已相继出台，并建成多个示范工程，为充电站的推广积累了宝贵的经验。 许继电源作为电力直流操作电源设备的主要供应商，掌握有蓄电池充放电的关键技术和制造能力，参与国家电网公司电动汽车充放电装置技术标准的制订，是电动汽车充放电设备技术开发与产品制造的先导企业。 2.许继的技术优势 许继电源是专业从事电力电子产品研发、制造与系统集成的厂商，主要产品包括电力直流操作电源、电力专用UPS、有源逆变蓄电池放电装置、大功率电力电子STATCOM（SVG）和APF设备。其中直流操作电源、电力专用UPS、有源逆变蓄电池放电装置的销量居全国第一，大功率电力电子设备的研发和制造技术国内处于领先地位。 许继电源从1988年开始研发、生产蓄电池充放电装置，充放电技术经历了从相控变换技术到高频变换技术两个时代，1998年以后完全进入高频变换时代。用于直流储能的蓄电池经历了固定式防酸电池、隔镍碱性电池、阀控式铅酸电池和锂离子电池，积累了丰富的充放电设备的研发、制造和运行经验。到目前为止，已研发、制造、交付商业运行的充放电设备涵盖了交流侧电压380V/220V，直流侧电压12V～800V、电流5A～400A、最大功率300kW的范围，先后供货12万余台充放电设备。已熟练掌握了包括单向和双向AC/DC、DC/DC，单相和三相PFC 等多种拓扑结构的高频变换控制技术和IGBT、MOSFET功率变换器件的应用技术、
纯电动汽车电池管理系统的设计说明 书
毕业设计说明书 纯电动汽车电池管理系统的设计 院、部: 学生姓名: 指导教师: 职称 专业: 班级: 完成时间: 摘要
随着经济的发展, 电力电子设备的更新速度更是突飞猛进, 然而传统的能源煤, 石油, 天然气的储量却在日渐减少, 这样带来的能源问题就引起了广大用户的关注, 作为生活中的重要组成部分, 汽车越来越被称为了生活得必须品,能源的减少引发了汽车动力的改革, 而以电能代替传统的汽油的汽车便走进了人们的视野中, 它污染小, 对周围的影响也小。电动汽车的主要特色就是它的电池工程, 而对电池的管理系统也就成了试下研究的热点。电池管理系统作为电动汽车上不可缺少的一部分, 在对电动车的电池管理, 充放电控制, 电池监控等方面有着很重要的作用。 本课题拟以中国长安纯电动汽车的设计要求和主体设计规划为蓝本, 设计一款以单片机作为主要控制器的电池管理系统, 实现对电池的综合检测管理的设计。主要包括电压检测、电流检测、充电检测、放点检测, 并针对性的设计外围CAN总线接口电路, 以方便上级控制系统和我们设计的电池管理系统有机结合。 关键字: 电动汽车, 充电管理, 锂电池
ABSTRACT With the development of economy, the updating speed of power electronic equipment is advancing by leaps and bounds. However, the traditional energy of coal, oil, natural gas reserves but in dwindling, energy problem has caused attention of the majority of users, as an important part of life, more and more vehicles is known to life necessities, energy reduction caused by the reform of the electric vehicle, and the electrical energy takes the place of the traditional gasoline car went into people's field of vision, it little pollution, influence on the surrounding is small. The main feature of electric car is its battery engineering, and the battery management system has become a hot spot for the study. As an indispensable part of electric vehicle, battery management system plays an important role in battery management, charge discharge control, battery monitoring and so on.. This paper intends to China Changan pure electric vehicle design
蓄电池充放电管理系统 摘要：本系统以双向半桥变换器为核心，可模拟蓄电池的充放电管理，实现能量的双向传输，使用Infineon16位单片机XE162为控制核心，实现了额定工作状态下双向输出电流稳定在±3A，同时根据蓄电池电压的不同，实现对蓄电池的浮充和特定的充放电曲线。实验结果表明：在蓄电池电压E维持在15V时，直流母线电压U bus在较宽范围内变化时，能够以恒定电流I1=0.05A向蓄电池进行浮充，误差小于20%；在蓄电池电压E维持在9V时，直流母线电压U bus在较宽范围内变化时，能够实现要求的充放电曲线，误差小于10%，系统额定充电效率达到90.05%，此外，系统还具有过压（U bus≥28V）保护与欠压（放电模式时E≤7V）保护，以及自动恢复功能，和具有两侧电压、充放电电流的显示功能。 关键词：双向半桥变换器PI闭环控制电流电压测量 一、方案论证 1.1双向DC/DC变换器 方案一：双向Buck/Boost变换器Boost-Buck 图1 Buck/Boost变换器 当Buck/Boost变换器正向工作时，此时开关管S1工作，S2截止，若S1处于导通状态，电池组和输出电容C2分别对电感L和负载供电，若S1处于关断状态，二极管D2正向偏置导通，电感L对输出电容C2和负载供电，因此可以通过改变S1的占空比来调整变换器的输出电压U2，当Buck/Boost变换器反向工作时，此时开关管S1截止，经过一个固定的死区时间后，开关管S2开始工作，能量反向流动，实现对电池组的充电，通过改变S2的占空比可以控制充电电流，使其限制在最大反向电流。若S2导通时，电容C1对电池组充电，能量存储在电感L中，当S2关断时，二极管D1正向偏置导通，电感L对电池组和电容C1充电。 方案二：双向半桥变换器Buck/Boost
附件 电动汽车充电基础设施发展指南 （2015-2020年）
目录 一、前言 (1) 二、发展基础 (1) 三、问题挑战 (3) 四、需求预测 (5) 五、指导思想与原则 (6) （一）指导思想 (6) （二）基本原则 (6) 六、发展目标 (8) （一）总体目标 (8) （二）分区域建设目标 (11) （三）分场所建设目标 (12) 七、重点任务 (14) （一）推动充电基础设施体系建设 (14) （二）加强配套电网保障能力 (16) （三）加快标准完善与技术创新 (17) （四）探索可持续商业模式 (18) （五）开展相关示范工作 (19) 八、保障措施 (20)
一、前言 随着我国经济社会发展水平不断提高，汽车保有量持续攀升。大力发展电动汽车，能够加快燃油替代，减少汽车尾气排放，对保障能源安全、促进节能减排、防治大气污染、推动我国从汽车大国迈向汽车强国具有重要意义。 充电基础设施主要包括各类集中式充换电站和分散式充电桩，完善的充电基础设施体系是电动汽车普及的重要保障。进一步大力推进充电基础设施建设，是当前加快电动汽车推广应用的紧迫任务，也是推进能源消费革命的一项重要战略举措。 为落实国务院关于加快新能源汽车推广应用的战略部署，根据《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》（国发〔2012〕22号），特制定本指南，期限为2015-2020年。 二、发展基础 “十二五”以来，我国充电基础设施发展取得了突破，积累了经验，为下一步发展奠定了基础。 设施建设稳步推进。为落实国家新能源汽车示范推广应用工作有关要求，各级政府和相关企业积极开展充电基础设施建设。建设主体呈现多元化发展态势，除部分大型央企外，地方国企、民营企业、外资企业也逐步参与到充电基础设施的建设。截至2014年底，全国共建成充换电站780座，交直流充电桩3.1万个，为超过12万辆电动汽车提供充换电服
文件类型：技术类密级：保密 正宇纯电动车 电池管理系统与整车系统CAN通信协议 (GX-ZY-CAN-V1.00) 版本记录 版本制作者日期说明 V1.00 用于永康正宇纯电动车系统姓名日期签名 拟定 审查 核准
1 范围 本标准规定了电动汽车电池管理系统(Battery Management System ，以下简称BMS)与电机控制器(Vehicle Control Unit ，简称VCU)、智能充电机(Intelligent Charger Unit ，简称ICU)之间的通信协议。 本标准适用于电动汽车电池管理系统与整车系统和充电系统的数据交换。 本标准的CAN 标识符为29位，通信波特率为250kbps 。 本标准数据传输采用低位先发送的格式。 本标准应用于正宇纯电动轿车电池管理系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ISO 11898-1:2006 道路车辆 控制器局域网络 第1部分：数据链路层和物理信令(Road Vehicles – Controller Area Network (CAN) Part 1：Data Link Layer and Physical Signalling). SAE J1939-11：2006 商用车控制系统局域网络(CAN)通信协议 第11部分：物理层，250Kbps ，屏蔽双绞线(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 11：Physical Layer,250Kbps,Twisted shielded Pair). SAE J1939-21：2006商用车控制系统局域网络（CAN ）通信协议 第21部分：数据链路层(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 21：Data Link Layer). 3 网络拓扑结构说明 电动汽车网络采用CAN 互连结构如下所示，CAN1总线为电池管理系统与电机控制器之间的数据通信总线，CAN2总线为电池管理系统与充电机之间的数据通信总线。电池管理系统内部主控单元与电池管理单元之间通过内部CAN 总线进行数据通信。电机控制器将BMS 的提供的总电压、电流及最高单体电压、最低单体电压、温度及关键状态显示在车载仪表上。 BMS-CCU BMS-BMU （1#）BMS-BMU （2#） 电池组远程监控终端(BWT) 彩色显示屏 (HMI)电机控制器（MCU ） 智能充电机 (ICU) INCAN CAN2 CAN1 RS232 RS485 图一 整车总线拓扑
电动汽车中的电池能量管理系统 一、前言 电动汽车的应用有效地解决了能源和环境可持续发展的问题。电动汽车的应用前景广阔。但电动汽车尤其纯电动汽车的应用遇到了动力电池的难题，电池的问题体现在两个方面。其一是动力电池比能量不高，影响电动汽车续驶里程的要求，价格太高直接影响电动汽车的初始成本； 其二是电池的性能差，使用寿命低影响电动汽车的使用成本。电动汽车用的电池使用中其性能发挥得如何，除与电池模块自身性能有关外，与其应用的电池能量管理系统的功能有着密切的关系，尤其是电池模块质量不太理想的条件下，应用功能完备的电池能量管理系统其作用就更加突出。借助电池能量管理系统的正常工作会使电池模块的性能得以充分发挥，减少电池模块故障，延长电池模块的使用寿命，增加电动汽车的使用安全感。因此，电动汽车电池能量管理系统的应用备受电动汽车设计者和使用者的重视。 二、电动汽车电池能量管理系统的功能电动汽车，尤其是纯电动汽车中的电池能量管理系统是该车的一种相当重要的技术措施，可以称为电动汽车电池的“保护神”，它起到了对电池性能的保护、防止个别电池的早期损坏、有利于电动汽车的运行，并具有各种警告功能等[1]。由于它参加电池箱内电池模块的监控工作使电动汽车的运行、充电等功能与电池的有关参数（电流、电压、内阻、容量）紧密相连和协调工作。它有计算，发出指令、执行指令和提出警告的功能。各种电池模块虽然有结构和性能上的差异，但它们都具备一些相同或相似的功能。典型的电池能量管理系统应具备如下功能： 2.1 对能量的检测功能
电动汽车在行车过程中，该系统能随时对车辆的能耗进行计算，最终给出该电池箱内电池模块剩余的电池能量值，并通过剩余能量计将数据显示出来，使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行 驶到具有充电功能的地方，补充电量防止半路抛锚。 2.2 对电池工作状态的监测与控制功能 电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情况下，电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他参数都有影响，所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号，将测得的温度值与事先设定的温度值进行比较，决定对电池冷却与否。电动汽车能源是很宝贵的，应尽量采用节能元件，所以电池箱内的冷却风扇一般都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时，第二级冷却风扇才参与工作，加强冷却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件，温度继续升高已达到影响电池模块的正常工作条件，为保护电池模块不受损坏，能量管理系统会发出停止电池模块供电的指令，强行车辆停驶。当电池在充电状态下，能量管理系统会强令充电机停止充电而不损坏电池，由维修人员进行检测排除故障。 2.3 保证充电功能 电池能量管理系统随时参与整车检测工作，检测电池的工作状态，尤其对每只电池的技术状态进行检测分析，将检测的数据在车辆停驶，充电之前“通知”充电机，即“车与机”的对话。告诉充电机，电池组的工作状态及每只电池的技术状态，“落后”电池和“先进”电池性能差异。此时充电机应当采用什么样的充电模式给电
信息工程大学 毕业设计（论文）任务书课题名称蓄电池充放电管理系统研究 学生姓名 所在院、系（队） 专业 学号 申请学位级别 指导教师单位 指导教师姓名 技术职务 二○11年五月
信息工程大学 毕业设计（论文）报告 （地方学生） 课题名称蓄电池充放电管理系统研究 学生姓名xxx 所在院、系（队）xxx 专业电子与信息工程 学号2007530110 申请学位级别xx 指导教师单位xx 指导教师姓名xx 技术职务xx 二○33 年五月
摘要 电动汽车是以动力电池作为能源的环保型汽车，动力电池的寿命是影响电动汽车发展的关键因素，其中一个方面就是：动力蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也不可避免的存在着差异，即容量上的差异。这种差异直表现在电池的端电压上。在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，即当其它电池尚未充满时，容量小的电池已经充满，继续充电将会造成容量小的电池处于过充电状态。这种差异的直接后果容量小的电池在充电过程中经常处于过充状态，在放电过程中处于过放状态，致使寿命明显缩短，从而导致整组蓄电池寿命降低。 本文中采用串并联转换的方法解决这一问题，在充电过程中各个单体电池的联接方式是并联联接的，当检测到某个单体电池充满电时，就把该单体电池从电池组中撤出来；在放电过程中各个单体电池的联接方式是串联的，当检测到某个单体电池的电量不足时，就把该单体电池从电池组中撤出来。实现这种串并联转换的电路即使本文研究的重点。 关键词：电池串并联转换寿命充放电管理
Abstract Electric automobile is environment-friendly as it is operated by power battery, the life of which is the critical factor that affects the development of electric automobile. One aspect is that in the process of manufacturing power battery, differences in workmanship lead to differences in battery capacity even the same batch will be no exception. The differences are manifest in the terminal voltage straightly. During charging, the small capacity batter y’s voltage rise quicker, that is, it need less time to reach full than the others. Stop timely, or it will be over-charging. The immediate consequences of differences are that small capacity storage batteries are always over-charging in the charging process while over-discharging in the opposite process, which shorten lifespan evidently and of course life of the full group of storage battery will be influenced. In this article series-parallel connection transformation is used to solve this problem. During charging, each single battery is connected in parallel and if one of them is detected having been charged fully, it will be took out of the battery pack. In the discharging process, single batteries are in series connection and once some battery lacks power, it will be took out. This article emphasizes on the transformation of series parallel connection. Key word: Battery series-parallel connection transformation life span charging and discharging management
（1）满足《国家电网公司电动汽车充电设施建设指导意见》、《电动汽车充电设施建设典型设计》中对交流充电装置技术指标的要求； （2）交流充电桩采用单桩单充式结构，每个充电接口提供AC220V/7kW的交流供电能力； （3）具备对充电桩运行状态的综合测控保护能力如运行状态监测、故障状态监测、充电计量和充电过程的联动控制、短路保护、过流保护等； （4）设置指示灯、数码管显示器或触摸屏，显示运行状态； （5）设置急停开关、操作按键等必需的操作接口； （6）预留交流三相四线电子式多功能电能表的表位，进行交流充电计量； （7）设置刷卡机，支持IC卡付费方式，并配置打印机，提供票据打印功能； （8）具备过/欠压报警、充电接口的连接状态判断、联锁等功能； （9）提供完善的通讯功能，采用GPRS及以太网接口，可根据需要上传交流充电桩的运行状态参数，接受远程控制命令。 应遵循的主要标准 电动汽车技术标准： GB/T 18487.1-2001《电动车辆传导充电系统一般要求》 GB/T 18487.2-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求》 GB/T 18487.3-2001《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机（站）》 GB/T 20234-2006《电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求》 电气技术标准： GB/T 17215.322-2008《静止式有功电能表 0.2S 级和 0.5S 级》 GB 17625.2-2007《电磁兼容限值对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制》 GB 17625.3-2000《电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制》 DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》 GJB 3855-1999《智能充电机通用规范》 国家电网公司标准： Q/GDW 399-2009《电动汽车交流供电装置电气接口规范》 Q/GDW 400-2009《电动汽车充放电计费装置技术规范》
电动汽车电池管理系统的研究 摘要 在电动汽车中，电池系统是其中不可或缺的重要组成部分它对电动汽车的续航里程、加速能力和最大爬坡度都会产生直接的影响，由于蓄电池特性高度的非线性、结构的特殊性故容易导致电池寿命的缩短以致损坏。所以电池管理系统是电动汽车的必备重要部件，与电池系统、整车控制系统共同构成电动汽车的三大核心技术。它能保护电动汽车电池的安全可靠使用，发挥电池的能力和影响其使用寿命，通过一系列的管理和控制，从而保障了电动汽车的正常运行。目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一。为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 关键词：电动汽车；电动汽车电池；电池管理系统；功能 目录
1前言 (3) 1.1本研究的意义 (3) 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 (3) 2电动汽车电池管理系统 (4) 2.1电池管理系统的运行模式 (4) 2.2电池管理系统的技术 (5) 3本文结论 (8) 参考文献 (9)
1前言 随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源的开发利用越来越被各国政府所重视。所以说随着各国対新能源汽车的推广，电动汽车会被越来越多的关注，电池系统是电动汽车的关键部件，由于电动汽车的显著特点和优势，各国都在发展电动汽车。根据汽车的使用特点，其实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率大、自放电少、工作温度范围宽、能快速充电、使用寿命长和安全可靠等特点，因此，电池管理系统对电动汽车的性能起到了决定性的作用。 1.1本研究的意义 综合各国的电动汽车研究情况，可以发现共同存在的一个现象，即电池是整个电动汽车研究中出问题最多的部件。电动汽车用电池的使用性能和寿命远不能满足电动汽车运营的要求制约着电动汽车事业的发展。能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战，因此开展新能源汽车的研究已经刻不容缓。虽然电池电动汽车有良好的前景，但目前技术门槛比较高尚未产业化，同时燃料电池的可靠性、寿命有待改进，氢气的基础设施有待建立，氢气的来源和供应有待解决。 本研究通过对电动汽车电池和电池管理系统的存在的问题，技术难题和前景来分析动力电池及其管理系统的现状和发展趋势。 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 近年来，我国的汽车行业发展迅速，已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。但是我国的石油资源短缺，目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长，预计到2010年进口依存度将接近50%。因此大力发展新能源汽车，用电代油是保证我国能源安全的战略措施。因此大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。 车用动力蓄电池是电动汽车产业化的关键。B电动汽车电池管理系统(BMS)是电动汽车中一个越来越重要的关键部分，近年来已经有了很大提高，但在采集数据的可靠性、SOC的估计精度、均衡技术和安全管理等方面都有待进一步改进和提高。所以，大部分企业在电动汽车研制中曾遭遇尴尬，车用动力电池不仅是制约电动汽车规模发展的技术瓶颈，而且是电动汽车价格居高不下的关键因素，其成本占整车成本的30%～50%。因此，动力BMS的性能对电动汽车使用成本、节能和安全性至关重要。 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我国在“十五”期间设立电动汽车重大研究项目，积极推进BMS研究、开发和工程化应用，取得了一系列的成果和突破。在电动汽车领域，我国与发达国家的科技水平差距不是很大，决定电动汽车产业成熟度的关键因素是动力电池技术，目前中国企业在电
直流系统蓄电池充放电方案及安全措施(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0720
直流系统蓄电池充放电方案及安全措施 (标准版) 项目名称：直流系统蓄电池充放电 工作时间：2009年10月11日--2009年10月14日 工作地点：主厂房#2蓄电池室 现场负责人：刘建军 安全监护人：刘海斌 技术负责人：暴素先 工作负责人：董东 工作人员：检修维护部继电保护班 一、工作前的准备 1、将所需工器具及备品备件准备好，并检查工器具是否完好。 2、在开工前组织相关人员学习安全技术措施，并做好事故预想。
3、在开工之前应与运行人员配合，将蓄电池组从直流系统分离出来，改变运行方式对蓄电池进行均充，电压设置为244V。 4、使用#2机组Ⅱ段直流母线带#2机组直流系统，在蓄电池充放电期间，尽量减少开关操作。 二、直流系统蓄电池概述： 我厂直流系统蓄电池容量为800Ah，该设备可保证我厂正常运行情况下的各种直流负荷的供电，同时也能满足事故状态下的事故照明及直流油泵的正常运行。直流系统蓄电池运行维护的好坏直接关系到直流系统运行是否稳定、供电是否可靠，决定着我厂主系统运行的可靠性。 三、本次蓄电池充放电总体安排： 此次充放电将蓄电池组退出运行，由#2机组Ⅱ段直流母线提供电源，将#2机组Ⅰ段104个蓄电池全部投入充放电，同时通过在放电过程中对蓄电池组的现场记录值进行分析，为确保充放电过程中直流系统的稳定运行，在充放电过程中随时注意观察蓄电池单体电池电压不低于1.8V，为保证充放电过程中出现意外时，及时提供电
第21卷第3期湖南理工学院学报(自然科学版)Vol.21 No.3 2008年9月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Sep. 2008电动汽车动力电池及其充电技术 丁跃浇, 张万奎 (湖南理工学院机械与电气工程系，湖南岳阳 414006) 摘 要: 电动汽车动力电池由铅酸电池、氢镍电池、燃料电池, 发展到锂离子电池. 缩短动力电池的充电时间, 增加动力电池的充电容量是充电的关键技术. 关键词: 铅酸电池, 锂离子电池, 充电技术 中图分类号: TM912 文献标识码: A文章编号: 1672-5298(2008)03-0059-03 Power Batteries for Electric Automobiles and Their Recharging Techniques DING Yue-jiao, ZHANG Wan-kui (Department of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstrct: Power batteries for electric automobiles have developed greatly from lead-acid battery, Ni-MH batteries, fuel batteries, to Li-ion batteries. Reducing the recharging time of batteries and enhancing their recharging capacities have become the crucial technique. Key words: lead-acid battery; Li-ion batteries; recharging technique 动力电池是电动汽车的关键技术之一. 1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时, 使用的是铅酸电池. 目前, 仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池. 近十多年来, 锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用, 越来越显示出其优越性. 美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理: 1)对于任何给定的放电电流, 电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比; 2)对于任何放电深度, 一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比, 可以通过提高放电电流来增大充电接受比; 3)一个电池经几种放电率放电, 其接受电流是各放电率接受电流之总和. 也就是说, 可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流. 在蓄电池充电接受能力下降时, 可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力. 汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关, 除了其自身的参数, 如电池的极板质量、电解质的浓度等外; 还有外部因素, 如电池的充放电参数, 包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等. 这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难, 需要考虑到很多的变量. WG6120HD混合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上. SOC (state of charge)指的是电池内部参加反应的电荷参数的变化状态, 反映蓄电池的剩余容量状况．这在国内外都已经形成统一认识. 1 铅酸电池 铅酸蓄电池是一个很复杂的化学反应系统. 充放电电流的大小和它工作温度等外部因素都会影响蓄电池的性能. 计算电池的SOC值, 并根据汽车的运行状态以及其它的参数来确定汽车的运行模式, 是电动汽车的一项关键技术. 铅酸蓄电池的应用历史最长, 也是最成熟、成本售价最低廉的蓄电池, 已实现大批量生产. 但它比能量低, 自放电率高, 循环寿命低. 当前存在的主要问题是其一次充电的行程短. 近期开发的第三代圆柱型 收稿日期: 2008-04-15 基金项目: 湖南省自然科学基金资助项目 (06JJ5087) 作者简介: 丁跃浇(1967- ), 男, 湖南临湘人, 湖南理工学院机械与电气工程系副教授. 主要研究方向: 自动控制
电动汽车充电设备 标准化设计方案 160kW分体式双充接口充电柜
目录 1. 概述 (3) 2. 设计标准 (3) 3. 设计方案 (4) 3.1. 电气原理 (4) 3.2. 专用部件设计 (5) 3.3. 通用器件设计 (5) 3.4. 结构外形 (7) 3.5. 结构布局 (8) 3.6. 设备安装 (10)
1.概述 本设计方案充分考虑充电设施运营现状与发展趋势，通过规范直流充电设备电气原理、专用部件设计、通用器件选型、结构外形、结构布局、设备安装等，实现充电设备统一化设计和标准化管理，全面提高充电设备的兼容性、可靠性和易维护性。 2.设计标准 GB/T 4208外壳防护等级（IP代码） GB/T 13384-2008机电产品包装通用技术条件 GB/T 18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求 GB/T 18487.2-2017电动汽车传导充电系统第2部分：非车载传导供电设备电磁兼容要求 GB/T 20234.1-2015电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求 GB/T 20234.3-2015电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口 GB/T 33708-2017静止式直流电能表 GB/T 34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备 GB/T 34658-2017电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试 JJG 1149-2018电动汽车非车载充电机
JJG 842-2017电子式直流电能表检定规程 JJG 1069-2011直流分流器检定规程 NB/T 33001-2018电动汽车非车载传导式充电机技术条件 NB/T 33008.1-2018电动汽车充电设备检验试验规范第1部分：非车载充电机 DL/T 698.45-2017电能信息采集与管理系统第4?5部分：通信协议—面向对象的数据交换协议 Q/GDW 1233-2014电动汽车非车载充电机通用要求 Q/GDW 1591-2014电动汽车非车载充电机检验技术规范 Q/GDW 11709.1-2017电动汽车充电计费控制单元第1部分：技术条件 Q/GDW 11709.2-2017电动汽车充电计费控制单元第2部分：与充电桩通信协议 Q/GDW 11709.3-2017电动汽车充电计费控制单元第3部分：与车联网服务平台通信协议 Q/GDW 11709.4-2017电动汽车充电计费控制单元第4部分：检验技术规范 Q/GDW 11850-2018 直流电能表外附分流器技术规范 3.设计方案 3.1.电气原理 160kW分体式双充接口充电柜电气主电路拓扑见图3-1，提供8个充电模块安装位置，根据充电功率需求可选配5~8个20kW充电模