基于DSP的磷酸鐵鋰電池SOC預(yù)測方法的實(shí)現(xiàn).pdf

1、2020年左右的中國將超越現(xiàn)有排名第一的美國成為世界上最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國,與此同時(shí),我國也面臨著節(jié)能減排的重大挑戰(zhàn)。環(huán)境污染的壓力迫使人們開始摒棄傳統(tǒng)的交通工具,因而研制出節(jié)能且環(huán)保的電動(dòng)汽車成為了必然趨勢。在電動(dòng)汽車車用電池方面,隨著傳統(tǒng)鋰離子電池在安全性方面的缺點(diǎn),磷酸鐵鋰電池的誕生滿足了人們對安全性高的動(dòng)力電池的需求。同時(shí)磷酸鐵鋰電池在環(huán)保、循環(huán)壽命、材料來源等方面也有著非常顯著的優(yōu)勢,由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在過充電情況下也不會(huì)

2、產(chǎn)生游離氧,它是目前最好最安全的大電流輸出動(dòng)力電池。由于電動(dòng)汽車行駛的工況復(fù)雜,若對電池性能數(shù)據(jù)的掌握不夠充分,對車用磷酸鐵鋰電池模型建模不夠合理,則會(huì)導(dǎo)致電池在使用過程中出現(xiàn)種種均衡問題從而影響其使用壽命。因此,本文在進(jìn)行一系列電池性能測試掌握其性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了一階 RC和二階 RC兩種電池等效電路模型,分別對二者進(jìn)行了介紹并對電池模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。為了適用于復(fù)雜環(huán)境下電池SOC(荷電狀態(tài))的估計(jì),通過對比多種估算方法,發(fā)現(xiàn)

3、擴(kuò)展卡爾曼卡爾曼濾波方法更適用于大電流大功率復(fù)雜工況下的環(huán)境。其不僅可對當(dāng)前狀態(tài)做出最優(yōu)估計(jì),而且可以給出最優(yōu)估計(jì)狀態(tài)的方差。因此,本文在建立一階和二階 RC模型的基礎(chǔ)上，采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對SOC進(jìn)行估算。
　　本研究的目的在于基于DSP估算電池SOC硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),因此,硬件設(shè)計(jì)是文章介紹的主要部分。硬件系統(tǒng)可以概括為三大部分:采集模塊、處理模塊及顯示模塊。采集模塊利用單片機(jī)作為采集控制中心,便于模塊化及后續(xù)應(yīng)用擴(kuò)展。應(yīng)用

4、MAX17830作為電壓和溫度采集接口設(shè)備,應(yīng)用ACS712霍爾電流傳感器作為電流采集設(shè)備。處理模塊應(yīng)用TI公司的DSP TMS320VC5509A作為主控芯片的開發(fā)板,其出色的處理速度及豐富的接口模塊為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)帶來了方便。顯示部分利用RS-232串口輸出至上位機(jī)送顯示?；谟布到y(tǒng)的設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì)必不可少。本文介紹了基于SOC估算系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),包括了一系列模型參數(shù)擬合流程、SOC估計(jì)算法流程、接口通信模塊的程序設(shè)計(jì)以及上位機(jī)通信程序