輕型電動車動力電池監(jiān)控管理系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來，社會對發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、鼓勵綠色出行的呼聲日漸高漲，輕型電動車因其有占用空間小，安全系數(shù)、舒適性和裝載較佳優(yōu)勢在日本、歐洲等國家和地區(qū)受到青睞。相對于早期的輕型電動車采用的鎳氫動力電池或者鉛酸電池，磷酸鐵鋰電池具有的能量密度和安全性高，壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，有助于延長續(xù)航里程。電池管理系統(tǒng)是磷酸鐵鋰電池應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，本文針對用于輕型電動車磷酸鐵鋰電池，開發(fā)其電池管理系統(tǒng)硬件和軟件。
　　電池管理系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計。車用電池管理系統(tǒng)中

2、，能耗、可拓展性以及均衡速度均是設(shè)計的重點(diǎn)。針對上述設(shè)計要點(diǎn)，通過對比多種不同拓?fù)洌x擇基于多變壓器的同步反激式變換器作為平衡模塊的核心。相較于其他平衡拓?fù)?，這種拓?fù)渚哂行矢摺U(kuò)展性好的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠靈活控制均衡方向達(dá)到較佳的均衡速度。
　　LP44147132電池特性的參數(shù)在線辨識。本文基于單節(jié)力神LP44147132磷酸鐵鋰電池，完成了脈沖充放電、多組恒電流放電以及自定義序列充放電測試，對應(yīng)得到了電池的容量以及極化電阻、電容

3、等初始值。基于一階等效電路模型引入擴(kuò)展卡爾曼濾波器，通過電池實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成對電池模型參數(shù)的在線辨識和電池荷電狀態(tài)SOC的估計。針對不同錯誤初值下，論文討論了擴(kuò)展卡爾曼濾波器對真實(shí)值估計的準(zhǔn)確性。
　　電池管理系統(tǒng)硬件及軟件開發(fā)。本文基于ARM主控和LTC6804及LTC3300從控，開發(fā)了一套電池管理系統(tǒng)。在主控MCU上，移植了RTOS用于提高響應(yīng)速度和降低系統(tǒng)功耗，并對實(shí)時操作系統(tǒng)下的電池管理任務(wù)進(jìn)行了深入設(shè)計。根據(jù)車輛頻繁運(yùn)行

4、、平穩(wěn)行駛及充電特性，設(shè)計了一種針對工況，以系統(tǒng)中不同信息作為均衡判據(jù)的優(yōu)化單體均衡策略。
　　管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)分兩階段:一階段為靜態(tài)測試:通過模擬不同工況，進(jìn)行了均衡算法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):系統(tǒng)通過對弱單體補(bǔ)償，能夠?qū)㈦姵亟M放電時間延長約8％;第二階段將系統(tǒng)移植到COMS電動車，驗(yàn)證系統(tǒng)在路面不同工作模式下的均衡能力:經(jīng)均衡后最大單體電壓差可縮小到約10mV，SOC的差則縮小到約3％。通過改造后電池系統(tǒng)后，電動車?yán)锍棠軌驈脑瓉硇∮?/p>