随着传统燃油车带来的能源短缺、环境污染、气候变暖等严峻问题,新能源汽车产业成为全球各个国家积极研究的重点;随着全球汽车保有量的上升,传统燃油汽车带来的能源短缺、环境污染等问题成为亟待解决的问题。面对这一严峻的现状,全球各个国家都纷纷将汽车发展方向转变到新能源汽车领域,而其中纯电动汽车更是目前研究的热点;其中,纯电动汽车更是凭借其动力性能强、零污染、低噪声等优点成为新能源汽车产业中发展最快的车型;电池热管理系统作为纯电动汽车的重要部件,对纯电动汽车的安全和高效运行至关重要;以某车型电池热管理系统试验台架为研究对象,开发了一套电池热管理试验平台,供研究者进行试验研究和仿真研究,作为纯电动汽车的重要部件,动力电池的性能指标直接关系到纯电动汽车整体的性能,而温度是影响电池性能指标的关键因素之一;过高的电池工作温度和电池单体温差会导致电池加速老化,甚至还会引发热失控;过低的电池工作温度会使电池内阻增大,电化学反应受阻,导致电池充放电效率下降,导致电池使用寿命下降。因此设计高效的电池热管理系统有非常重要的意义;本文以某车型电池热管理系统试验台架为研究对象,并基于其设计了一套电池热管理试验平台,以供研究者进行试验研究和仿真研究。
1、电池热管理试验平台由硬件系统、软件系统和仿真系统等三个部分组成。
1)电池热管理试验平台:试验研究和仿真研究是研究电池热管理系统的重要手段,本文针对如图1所示的某车型电池热管理系统试验台架进行电池热管理试验平台的开发与研究;基于所设计的电池热管理试验平台,研究者可以进行电池热管理系统的性能研究以及控制策略研究。
图1某车型电池热管理系统试验台架
2)本文所设计的电池热管理试验平台原理图如图2所示,从图中可以看出该电池热管理试验平台主要由三个重要部分组成,分别是硬件系统、软件系统以及仿真
系统。其中试验平台硬件系统主要由电池热管理系统试验台架、动力电池、测控设备、供电设备以及充放电设备等硬件组成,是试验平台实际使用的硬件设备;试
验平台软件系统是基于LabVIEW软件开发的上位机,其功能是对试验平台进行测控管理;试验平台仿真系统是基于AMESim软件开发的仿真模型,其功能是研究电
池热管理系统控制策略。
图2 电池热管理试验平台原理图
图3 电池热管理试验平台实物图
3)本文所设计的电池热管理试验平台如图3所示,该图展示了试验平台实际所使用的实物以及对应实物之间的相互关系。
(1)电池热管理试验平台实物图中的实物1是电脑,用于开发电池热管理试验平台软件系统以及仿真系统;
(2)实物2是CAN解析仪,用于实时向压缩机发送控制信号以及采集压缩机状态信号;
(3)实物3是数据采集卡,用于实时采集温度传感器传来的温度信号以及向风扇与水泵发送PWM控制信号;
(4)实物4是Pt100温度变送器,用于将温度传感器采集的弱信号转换为数据采集卡可以识别的电信号;
(5)实物5是Pt100温度传感器,用于测量电池温度以及电池进出水温度;
(6)实物6是供电设备,用于向电池热管理系统供电;
(7)实物7是电池热管理系统,用于对电池组进行温度调节;
(8)实物8是电池组,是电池热管理系统的管理对象;实物9是电池充放电设备,用于对电池组进行充放电。
4)相比于其他研究者设计的电池热管理试验平台,本文所设计的电池热管理试验平台除了可以进行基本的试验研究外,还可以进行控制策略研究,因此具有重
要的研究意义。
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