新能源汽车电池热管理系统控制器的设计与开发

新能源电动汽车与传统燃油汽车相比,不仅节能而且减排,是未来汽车发展的一个重要方向。但动力电池作为其核心动力部件,性能受温度影响严重,使用寿命不长,续航里程不理想。为保证其电池散热结构的稳定,需配备有效的电池热管理系统,使电池工作在舒适的区间,延长循环寿命。本文设计了一种电池热管理控制系统,它是采用水冷循环与风冷循环相结合的模式。电池热管理系统由压缩机、电子水泵、电子风扇、PTC加热器等组件构成。控制器采用MC9S08DZ60为主控芯片,根据采集的温度信息和故障反馈信息,产生PWM控制信号,并通过CAN网络实现与压缩机、PTC加热器和整车系统的信息交互;根据采集的实时温度信息和电池传送的报文信息控制组件工况,自动选择进入制冷循环、制热循环、自循环、失效循环、待机循环。本文主要工作如下:首先,通过阅读国内外参考文献了解了新能源汽车电池热管理系统的相关研究内容和研究现状,分析了电池热管理系统的工作原理,为后文研究奠定了基础。其次,介绍了本文采用的新能源汽车电池热管理系统方案,主要包括系统方案及外围主要组件的基本原理。接着,本文设计了新能源汽车电池热管理系统控制器硬件电路,实现了对组件的有效控制以使电池包发挥最佳性能和拥有较长循环寿命。针对可能的电池包温度,本文采用了封闭式可循环热管理系统,使得制冷、制热、保温功能兼容,有效解决电池包内部温度不均衡的问题。最后为验证技术指标是否达到及发现系统中存在的瓶颈,对控制器进行性能测试和EMC测试。