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车用动力电池充放电特性与智能管理技术
| 论文题名： | 车用动力电池充放电特性与智能管理技术 |
| 关键词： | 充放电特性;卡尔曼滤波;均衡仿真;磷酸铁锂电池;电池荷电状态;车用动力电池;智能管理技术 |
| 摘要： | 能源危机、环境污染等诸多的因素把电动汽车推上了历史的舞台。发展电动汽车具有节能和环保的双重效益，尤其是纯电动汽车在能量总转换效率和污染总排放方面具有明显优势，是未来汽车产业的发展方向。但是车用动力电池却成为制约电动汽车发展的瓶颈，能量密度低限制了电动车的续航里程，电池成组后使用寿命缩短和安全性能下降以及电池充电时间长等问题都阻碍了电动汽车的产业化。 为了增加电动汽车的续航里程，保持车用动力电池的性能良好，对电池系统进行有效全面的监控和管理是有非常有必要的。电池管理系统(BMS)成为电动汽车商业化、实用化的关键。电池管理系统的主要功能包括单体电池的电压监测、温度监测、电池组总电压的监测、电池剩余电量的估计、电池均衡控制管理、电池安全保护等。而核心问题是对电池荷电状态(SOC)的估计，系统中许多功能的实现都是以SOC的准确估计为前提的。电池管理技术可以防止成组电池出现的滥用和不合理使用，保障电池使用的长寿命和安全性，提高电动车运行的效率，实现电池容量和能量利用的高效性。 本文以电动游览车的电池管理为研究内容，设计了适合磷酸铁锂动力电池使用的管理系统。文中首先阐述了研究背景，内容涉及电动汽车的研究现状、动力电池和电池管理技术的发展。第二章通过四个特性实验研究了磷酸铁锂电池的充放电特性，选择了合适的电池模型并且确定了电池模型参数的获取方法。第三章重点研究了SOC估算的几种方法，提出了适合磷酸铁锂电池使用的复合估算方法。复合算法是基于EKF算法并结合开路电压法和安时积分法来对电池的SOC进行估算的，并对复合算法进行了仿真验证。第四章论述了电池成组应用和均衡的有关问题。第五章重点介绍了电池管理系统的硬件、软件设计，以及LABVIEW单体电池电压监控界面。 |
| 作者： | 刘彦忠 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张奕黄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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