【摘 要】
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近两年,受疫情的影响,汽车总体产销量受到较大影响,但是新能源汽车的销量仍持续稳步上涨,新能源汽车基础充换电设施建设也如火如荼的进行。作为换电模式实现形式的换电站,数量在近几年呈井喷式增长,同时站内放置大量电池时的安全问题引发人们关注。本文针对换电站内动力电池包荷电状态估算和动力电池包管理系统的设计与实现进行研究。首先对动力电池荷电状态（state of charge,SOC）估算算法的设计验证。首
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近两年,受疫情的影响,汽车总体产销量受到较大影响,但是新能源汽车的销量仍持续稳步上涨,新能源汽车基础充换电设施建设也如火如荼的进行。作为换电模式实现形式的换电站,数量在近几年呈井喷式增长,同时站内放置大量电池时的安全问题引发人们关注。本文针对换电站内动力电池包荷电状态估算和动力电池包管理系统的设计与实现进行研究。首先对动力电池荷电状态（state of charge,SOC）估算算法的设计验证。首先根据市场电动汽车动力电池配车量以及实验条件,选择NCR18650B型三元锂电池作为研究对象。其次根据电池模型计算难易程度以及描述电池特性准确性两方面,选取了二阶RC模型,并进行参数辨识和参数验证。最后对常用估算方法进行精度和实现难易对比,选择扩展卡尔曼滤波算法实现电池SOC估算任务。其次是对动力电池包管理系统的设计与实现,目的是实现对换电站内电池的实时数据的获取,保证换电站内电池存储的安全,在充电过程中对电池SOC估算,实现动力电池的定期评估。在分析系统功能后设计总体方案,系统方案中的监测终端以STM32F407VET6作为主控芯片,对主控芯片以及主要模块的外围电路进行设计。设计相应的软件程序架构,对比分析目前常用的上位机开发平台,选择Visual Studio 2019作为界面开发平台,开发模式选择MVC层架构模式。软件实现了用户登录功能,电池数据及状态监测功能、调用电池SOC估算算法等功能。最后通过系统测试,本文设计的SOC估算算法精度能够满足实际应用的需求,动力电池包管理系统软件能够实现对动力电池参数的监控,对于换电站内电池管理有一定的实用价值以及参考意义。
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