【正文】 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I I 誠(chéng)信申明 本人申明： 我所完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文課題研究與設(shè)計(jì)是在宮喚春老師的指導(dǎo)下完成的 。 在本次論文中除去一些專業(yè)的術(shù)語(yǔ)詞之外，本篇論文中不包含其他人的設(shè)計(jì)成果，同時(shí) 也不包含為獲得 燕京理工學(xué)院 或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而已經(jīng)使用過(guò)的 資料 。與我 一起 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 課題 的同學(xué) 表示衷心的感謝。 若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 本人簽名： 年 月 日 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II II 混合動(dòng)力汽車(chē)電池能量管理系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 王鵬 車(chē)輛工程專業(yè) 車(chē)輛 1303 班 學(xué)號(hào) 130330078 指導(dǎo)老師：宮 喚 春 副教授 摘 要 跟隨著資源的稀缺，新能源越來(lái)得到人們的信賴。近年以來(lái)，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越快的發(fā)展，同樣也越來(lái)越成熟，但是，目前的趨勢(shì)下在混合動(dòng)力汽車(chē)能源管理方面還有眾多的問(wèn)題沒(méi)有得到解決。這是一種新型的交通使用工具，怎樣更多的利用混合動(dòng)力汽車(chē)中的車(chē)載電池能量管理系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行能量的控制是發(fā)展無(wú)法前進(jìn)的難題。在混合動(dòng)力車(chē)輛中電池能量管理系統(tǒng)研究中的能量監(jiān)測(cè)、電池?zé)峁芾怼㈦姵貭顟B(tài) SOC 的確定以及動(dòng)力電池均衡管理系統(tǒng)具有十 分必要的意義。 本文首先分析了混合動(dòng)力車(chē)輛的基本概況以及工作原理，以及車(chē)輛管理系統(tǒng)中各個(gè)小系統(tǒng)的原理和控制監(jiān)測(cè)方法。并對(duì)車(chē)輛的能量管理系統(tǒng)的主要模塊進(jìn)行分析，以及每個(gè)模塊對(duì)于電池能量管理系統(tǒng)中影響和對(duì)車(chē)輛本身續(xù)駛里程的影響和電池使用壽命的影響。 關(guān)鍵字： 能量管理 動(dòng)力電池 混合動(dòng)力汽車(chē) 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III III Battery energy management system foe hybrid electric vehicle Abstract The development of the new energy vehicle power system with low emission trumpet is the direction and trend of the global automotive development of electric vehicle has been more and more rapid in recent development of hybrid electric vehicle is being more and more there are still many problems in the energy management of make use of the energy of the power battery effectively is the extension of the life of the power problem of the energy of the nuclear power battery has bee an obstacle to the development of the electric , the development prospect of hybrid electric vehicle,which bines the advantages of traditional fuel vehicles and pure electric vehicles,is very a kind of new energy vehicles,how to efficiently use the energy management system for the development of hybrid electric performance of hybrid electric vehicle is closely related to the energy management policy used in ,it is of great significance to study the battery energy management system of hybrid electric vehicle. In this paper,the structural principle of hybrid electric vehicle is analyzed firstly,battery energy management module function and control method and regenerative braking energy recovery in view of the current development battery safety monitoring for battery cycle optimal energy management system for hybrid electric vehicle is developed based on the relevant theoretical literature. Key words:energy management power battery hybrid electric vehicle 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV IV 目 錄 前 言 .................................................... 1 第 1 章 課題研究背景與價(jià)值 .................................. 2 第 節(jié) 選題的意義與價(jià)值 ............................ 2 第 節(jié) 研究綜述 ................................... 3 第 節(jié) 課題的研究意義與目的 ........................ 4 第 節(jié) 研究范圍與內(nèi)容 .............................. 4 第 2 章 混合動(dòng)力汽車(chē)的電池能量管理系統(tǒng)的特點(diǎn)分析 ............ 6 第 節(jié) 混合動(dòng)力汽車(chē)電池能量管理系統(tǒng)的概況 .......... 6 第 節(jié) 混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理系統(tǒng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì) .......... 7 第 3 章 混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理系統(tǒng)每個(gè)模塊特點(diǎn)與分析 .......... 9 第 節(jié) 電池荷電狀態(tài)的精確估計(jì)特點(diǎn)分析 .............. 9 第 節(jié) 電池組中均衡控制策略模塊的特點(diǎn)分析 ......... 11 第 節(jié) 電池組熱管理系統(tǒng)特點(diǎn)與分析 ................. 14 第 節(jié) 電池監(jiān)測(cè)診斷與 過(guò)載保護(hù)特點(diǎn)分析 ............. 15 第 4 章 混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程影響因素的分析 ................. 17 第 節(jié) 混合動(dòng)力汽車(chē)中續(xù)駛里程的計(jì)算和整車(chē)電量的消耗率計(jì)算 ............................................... 17 第 節(jié) 混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程的分析 ................. 18 第 節(jié) 動(dòng)力電池剩余可以使用能量的估算 ............. 19 第 節(jié) 混合動(dòng)力車(chē)輛能量管理系統(tǒng) SOC 范圍的選取 ...... 23 第 節(jié) 豐田 iusPr 能量管理計(jì)算分析 ................... 26 第 5 章 混合動(dòng)力車(chē)輛中動(dòng)力電池壽命的影響因素分析 ........... 30 第 節(jié) 均衡控制管理策略與動(dòng)力電池壽命的分析 ....... 30 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V V 第 節(jié) 電池組熱管理與動(dòng)力電池壽命分析 ............. 33 第 節(jié) 電池的監(jiān)控診斷和過(guò)載保護(hù)與電池壽命的分析 .... 36 結(jié) 論 ................................................... 40 參考文獻(xiàn) ................................................. 42 致 謝 ................................................... 44 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 前 言 跟隨著資源的稀缺，新能源越來(lái)得到人們的信賴。近年以來(lái)，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越快的發(fā)展，同樣也越來(lái)越成熟，但是，目前的趨勢(shì)下在混合動(dòng)力汽車(chē)能源管理方面還有眾多的問(wèn)題沒(méi)有得到解決。這是一種新型的交通使用工具，怎樣更多的利用混合動(dòng)力汽車(chē)中的車(chē)載電池能量管理系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行能量的控制是發(fā)展無(wú)法前進(jìn)的難題。 之前的普通車(chē)輛 只有一種 啟動(dòng) 源 —— 內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)在 構(gòu)造 上 可以 很好 把握 ，但 汽車(chē)在行駛過(guò)程 中會(huì)偏離最 佳 的 運(yùn)行空間 ， 工作效率較低 ，車(chē) 輛 的排放和消耗 也沒(méi)有的理想的結(jié)果 。 首先從 降低環(huán)境污染的角度來(lái)看，混合動(dòng)力汽車(chē) 的使用越來(lái)越多會(huì) 解 決 一些 能源問(wèn)題和減少污染排放的 等環(huán)保的類似 問(wèn)題?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)是在原有的 一般 汽車(chē)的能量源的情況之上再添加一個(gè)能量?jī)?chǔ)存的系統(tǒng) 車(chē)載 電池。 主要?jiǎng)釉粗?— 電池 組 的加入，使得混合動(dòng)力汽車(chē)的 整輛汽車(chē) 系統(tǒng) 變得 更加 得 靈活， 但是，同時(shí) 也 在增加 電池 能量管理系統(tǒng)的 監(jiān)控上有 難度。 在本論文的課題目標(biāo)就是客服之前電池能量管理上的不足，同時(shí)分析電池使用壽命對(duì)汽車(chē)性能的影響。在不想影響整體汽車(chē)性能的情況下，設(shè)計(jì)出一套完整的動(dòng)力能量管理系統(tǒng)。 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 2 第 1 章 課題研究背景與價(jià)值 因?yàn)榈厍蚰茉吹南∪?，?dǎo)致新能源發(fā)展較好，新能源是 是現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)發(fā)展中嚴(yán)重 的問(wèn)題， 所以，對(duì)于汽車(chē)行業(yè)中 開(kāi)發(fā)新能源 型車(chē)輛 的發(fā)展 是必然的。 在有效提高性能的情況下，也節(jié)約了能源?；旌蟿?dòng)力汽車(chē) 動(dòng)力 電池的能量管理系統(tǒng) 得 發(fā)展 是混合動(dòng)力 車(chē)輛現(xiàn)在所要面對(duì) 的 很?chē)?yán)重 的 瓶頸 。 第 節(jié) 選題的意義與價(jià)值 理論意義與價(jià)值 全球 得 能源正在逐漸的 降低 ，環(huán)境的 破壞 也 是 越來(lái)越嚴(yán)重。低消耗能量、低排放的新型 節(jié)能車(chē)輛中的車(chē)載電池 能量 管理 系統(tǒng)是 目前 汽車(chē)行業(yè)的趨勢(shì)。近年來(lái)，混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展 甚是迅速也是在 逐漸 的 擴(kuò)大，但是 目前還是 有很多的問(wèn)題沒(méi)有 得到 解決。 怎樣高效得 利用 動(dòng)力 電池 的 能 量管理系統(tǒng)以此來(lái)使 動(dòng)力電池 得循環(huán) 壽命 變長(zhǎng)， 以及 提升混合動(dòng)力汽車(chē)得續(xù)駛里程 等問(wèn)題。 查閱文獻(xiàn)資料得知， 混合動(dòng)力 車(chē)輛不僅擁有 傳統(tǒng)燃油 車(chē)輛的特點(diǎn)同時(shí)也擁有 純電動(dòng) 車(chē)輛 的 特 點(diǎn)，成為當(dāng)今 社會(huì)上車(chē)輛行業(yè) 最 擁有 應(yīng)用前景 得 發(fā)展方向。 以此得知混合動(dòng)力汽車(chē)中電池的重要性。 實(shí)踐意義與價(jià)值 混合動(dòng)力車(chē)輛中動(dòng)力 電池管理系統(tǒng) 是混合動(dòng)力車(chē)輛 技術(shù) 設(shè)計(jì) 當(dāng)中 必不可少的 組成部分，在 混合動(dòng)力車(chē)輛行業(yè)中得具有很必 要的 意義 。 要保證混合動(dòng)力車(chē)輛中動(dòng)力電池可以很好的工作，就要使能量管理系統(tǒng)完善， SOC 的估算要準(zhǔn)確，成本要低。 混合動(dòng)力 車(chē)輛中 動(dòng)力電池管理系統(tǒng) 得到 優(yōu)化，可以此來(lái) 改變 動(dòng)力電池的 循環(huán) 使用壽命，并且 還 可以 改變 混合動(dòng)力汽車(chē)的行駛速度 和里程數(shù)。 動(dòng)力電池是混合動(dòng)力汽車(chē)目前發(fā)展中最重要得問(wèn)題?；旌蟿?dòng)力車(chē)輛中電池的壽命和車(chē)輛的續(xù)駛行駛里程會(huì)受到荷電數(shù)值的計(jì)算、電池?zé)峁芾硪约半姵厮袛?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的影響。混合動(dòng)力汽車(chē)的能量管理系統(tǒng)主要包括以上介紹的幾大模塊，在整燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 3 個(gè)系統(tǒng)中有重要的位置。 第 節(jié) 研究綜述 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 一輛性能優(yōu)秀得混合動(dòng)力車(chē)輛，除去具備很好的機(jī)械能力、電驅(qū)動(dòng)能力、適和的除去電池的能源，還應(yīng)該具備一套完整的維持混合動(dòng)力車(chē)輛電池組件工作的能量管理系統(tǒng)，并且可以使混合動(dòng)力汽車(chē)處于最優(yōu)的狀態(tài)下。 混合動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)勢(shì) 混合動(dòng)力車(chē)輛相比較以電池為動(dòng)力的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，增加了一個(gè)原發(fā)動(dòng)機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)源，在車(chē)輛行駛性能上可以更有動(dòng)力性能。 混合動(dòng)力汽車(chē)的不足 混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力電池安全監(jiān)測(cè)對(duì)電池使用壽命有著影響，主要有以下四種電流監(jiān)測(cè)方法。恒流恒壓充電和智能充電方法不是很常用。變電流間接充電雖然在一定的程度上可以保證電池的使用壽命，但是充電速度較慢。脈沖充電的方法，顛覆了之前傳統(tǒng)充電的限制，同時(shí)也可以消除電池的極化現(xiàn)象的問(wèn)題，但是充電速度還是有點(diǎn)慢的。 混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理系統(tǒng) 在文獻(xiàn)資料中查閱得知，混合動(dòng)力動(dòng)力車(chē)輛的能源管理系統(tǒng)具有能量回收和儲(chǔ)存的作用，對(duì)于有效得、合理得發(fā)揮動(dòng)力電池