原文传递
电动汽车锂离子动力电池SOC估算及主动均衡技术的研究
| 论文题名： | 电动汽车锂离子动力电池SOC估算及主动均衡技术的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;剩余电量;主动均衡技术 |
| 摘要： | 随着汽车工业的快速发展，能源紧缺和环境污染等问题日益凸显出来，为此世界各国都在积极的寻求出路。在此大背景下，新能源汽车的概念被提出且经过数年的探索后，电动汽车被公认为下一代汽车的发展方向。电池作为电动汽车的唯一动力来源，其输出性能决定了电动汽车在续驶里程以及驾驶体验等方面能否满足客户的需求，而电池管理系统(Battery Management System，BMS)则是确保其性能稳定输出的一项关键技术。BMS可实现对动力电池的充放电保护、电池剩余电量(State of Charge，SOC)估算、电池单体均衡、电池状态采集以及与整车通讯等功能。 在分析现有BMS研究水平的基础上，结合国内某款电动汽车上动力电池BMS的性能进行分析，针对锂离子电池SOC估算、电池组均衡两个关键技术展开研究。主要工作内容如下:第一，首先对锂离子电池进行了简单的介绍，然后对分析锂离子电池特性时常用的几种电池模型进行分析与比较，并根据结果决定采用二阶RC等效电路模型对文中使用的锂离子电池进行建模，利用电流-电压脉冲响应实验完成电池模型参数的辨识;同时还完成了电池开路电压与SOC的标定实验以及放电速率与环境温度对放电容量的影响实验，为SOC估算提供依据。第二，结合目前常用的SOC估算算法及其应用范围，提出将由开路电压法、安时积分法与无味卡尔曼滤波算法(UKF)组合而成的混合算法应用到由320个单体电池串并联组成的动力电池包上对其进行SOC估算，通过仿真结果验证了算法的有效性。第三，分析了电池包内串联电池单体存在不一致性的原因和危害，并介绍了目前针对这一不一致性所采用一些均衡方法，在分析了不同均衡方案的优缺点后提出了一种新的采用电容、电感作为均衡元件的均衡控制模型和策略，并完成了模型的搭建和验证。第四，对电池管理系统的硬件和软件进行了设计。硬件部分包括最小系统外围电路设计、电源模块设计、采集模块设计以及通讯电路设计等。软件部分主要论述了主程序、数据采集程序、EEPROM读写子程序设计、SOC估算程序设计以及通讯模块程序设计等。 基于上述工作内容，本文完成了BMS样机的制作，并对其信息采集功能、电压均衡功能进行了验证，验证结果均达到预期要求。 |
| 作者： | 郑亚峰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
