電動(dòng)汽車電池組的均衡管理系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著能源枯竭和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，具備節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)的電動(dòng)汽車受到人們的廣泛使用，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展，其中電池箱的使用效率成為其續(xù)航能力的關(guān)鍵影響因素。電池組在生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用過程中出現(xiàn)的不一致現(xiàn)象會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車的整體性能造成惡劣影響，而且電池內(nèi)部的各個(gè)變量因素會(huì)使這種不一致現(xiàn)象進(jìn)一步加劇，從而造成汽車電源系統(tǒng)整體性能的惡化，均衡技術(shù)的引入使得電池間不一致現(xiàn)象得到了有效的改善。均衡管理系統(tǒng)中的均衡模塊能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控電池組中電池的

2、各項(xiàng)性能指標(biāo)，在采集各指標(biāo)的數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析處理，對(duì)電池組做出及時(shí)的預(yù)警和報(bào)警，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電池組中損壞的某個(gè)電池，防止因某一個(gè)電池?fù)p壞而導(dǎo)致電池組整體性能指標(biāo)不合格的不良后果，有效的提高電池組充放電效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從電池的生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用三個(gè)方面對(duì)電池間不一致現(xiàn)象產(chǎn)生及其進(jìn)一步加劇的原因進(jìn)行分析，并指出不一致性對(duì)電池組性能的影響，在介紹了消除不一致性的幾種方法之后，選取均衡技術(shù)作為本課題中消除電池間不一致性的方法

3、，介紹主被動(dòng)均衡方法及其優(yōu)劣勢(shì)。⑵對(duì)系統(tǒng)中微控制器、充電控制模塊和數(shù)據(jù)的采集、顯示及存儲(chǔ)等模塊的功能進(jìn)行研究，利用儲(chǔ)能元件建立非耗散型的雙向拓?fù)渚饨Y(jié)構(gòu)電路，之后建立均衡管理系統(tǒng)。⑶選取某型號(hào)的電池分別對(duì)基于電壓和SOC(State Of Charge)的兩種均衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較;在分析這兩種方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)之后，決定選取基于SOC的均衡法作為本課題的均衡方法，并在此基礎(chǔ)上建立電池單體和電池組模型，并采用粒子濾波PF(ParticleFi

4、lter)法去估計(jì)SOC。⑷驗(yàn)證PF法的準(zhǔn)確性。在相同條件下對(duì)相同的實(shí)驗(yàn)對(duì)象分別使用擴(kuò)展卡爾曼濾波EKF(Extended Kalman Filter)法和PF法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到這兩種方法的均方根誤差RMSE(Root-Mean Square Error)和最大絕對(duì)誤差MAE(Maximum Absolute Error)對(duì)這兩種均衡算法的性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明FP法比EKF法的估算精度要高。⑸在PF-SOC的基礎(chǔ)上提出先讓高SOC電池放