磷酸鐵鋰電池組能量管理系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、LiFePO4電池作為各類鋰離子可充電電池中的最具潛力的儲能電池，具有低成本、安全、優(yōu)良的循環(huán)特性以及大容量等突出優(yōu)點，具有很強的商業(yè)開發(fā)價值。由于生產(chǎn)過程中材料和工藝等因素的差別，使得對單體電池的荷電狀態(tài)(SOC)和整組電池的SOC的預(yù)估往往存在較大的差異，這種差異長期累積會降低電池組的使用壽命。因而設(shè)計電池組管理系統(tǒng)降低差異造成的影響具有重要意義。本文重點研究電動車LiFePO4電池系統(tǒng)的能量管理。
　　1.本文通過對比分析各

2、SOC預(yù)估方法，確定擴展卡爾曼濾波法作為預(yù)估LiFePO4電池SOC的方法。深入了解擴展卡爾曼濾波法的突出特點以及實用性，基于電池系統(tǒng)應(yīng)用的目的下，對擴展卡爾曼濾波法進(jìn)行推算和分析，確保理論上的合理性，得到擴展卡爾曼濾波法準(zhǔn)確運算過程和方程表達(dá)式。
　　2.為了仿真模擬LiFePO4電池外特性，根據(jù)LiFePO4電池的端電壓和電流等外特性實驗數(shù)據(jù)，搭建LiFePO4電池等效電路最優(yōu)模型。對電動車運行實驗進(jìn)行設(shè)計，在TOYOTA電動

3、車上使用兩組LP44147132AB型號LiFePO4電池，在平緩的路面啟動運行，并由此得到LiFePO4電池組中單體電池的端電壓和電流等真實運行數(shù)據(jù)。利用運行實驗端電壓和電流與時間等數(shù)據(jù)，得到單體LiFePO4電池的開路電壓(OCV)和電流。然后將OCV和電流作為仿真的參考數(shù)據(jù)，根據(jù)擴展卡爾曼濾波法和最小二乘法，通過擬合仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，得到等效電路模型中的參數(shù)，擬合得到的參數(shù)以及搭建的電池模型良好地反映實際電池狀況。
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