更換模式下的電動(dòng)汽車鋰電池組充電管理系統(tǒng)研究.pdf

1、在電動(dòng)汽車的研究和發(fā)展道路上，動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)的研究占據(jù)著非常重要的位置。電動(dòng)汽車的性能如何，取決于其動(dòng)力電池的性能，其中電池的充放電性能為關(guān)鍵因素。因此需要對(duì)電池充放電過(guò)程及影響因素進(jìn)行分析研究，并據(jù)此進(jìn)行充放電管理。電池更換模式是可持續(xù)發(fā)展的模式。所謂“電池更換模式”，是指在電動(dòng)車駛?cè)氤潆娬竞?，并不需要停在那里花長(zhǎng)時(shí)間來(lái)通過(guò)外接電源來(lái)對(duì)電動(dòng)車充電，而只需要用上幾分鐘換上一組已經(jīng)充好電的動(dòng)力電池，省去排隊(duì)等候充電。此模式在現(xiàn)有技術(shù)

2、條件下相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　 本文在閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。結(jié)合目前的電池管理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)確立了論文的研究?jī)?nèi)容。提出了一種在更換模式下的電動(dòng)汽車鋰電池組充電管理系統(tǒng)。其主要工作包括：
　　 (1)結(jié)合單體鋰電池的結(jié)構(gòu)特性、基本原理和技術(shù)參數(shù)，分析了影響鋰離子電池的影響因素，并對(duì)單體鋰電池的過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)流和過(guò)溫方面的安全特性進(jìn)行了研究，進(jìn)而對(duì)研究鋰電池

3、組的充電管理提供理論依據(jù)。
　　 (2)結(jié)合單體電池充電理論，對(duì)目前常用的基于電池組端電壓的充電模式的充電方式進(jìn)行了分析和研究，發(fā)現(xiàn)其充電時(shí)存在的問(wèn)題，提出了電池管理與充電電機(jī)配合的充電模式，設(shè)計(jì)了電池充電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。充電系統(tǒng)主要包括電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊。
　　 (3)對(duì)現(xiàn)有的耗散和非耗散均衡方案進(jìn)行了分析，總結(jié)出各個(gè)方案中存在的問(wèn)題和優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)鋰電池組的不一致問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種非耗散型均衡方案對(duì)電

4、池組進(jìn)行均衡。詳細(xì)分析了均衡電路的原理，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路和均衡的流程等，應(yīng)用LabVIEW編程，通過(guò)人機(jī)界面顯示采集數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)試充電管理系統(tǒng)的硬件功能。
　　 (4)結(jié)合卡爾曼濾波法對(duì)SOC估計(jì)算法來(lái)對(duì)電池壽命狀態(tài)SOH進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。首先通過(guò)分析了影響SOH狀態(tài)的特征因素，得出影響SOH的主要因素：內(nèi)阻和額定容量，并對(duì)其進(jìn)行了分析研究。再采用Dual EKF估計(jì)策略對(duì)電池SOH的內(nèi)阻和容量的進(jìn)行推算。最后通過(guò)試驗(yàn)仿真驗(yàn)證了估計(jì)