大容量磷酸鐵鋰電池組實驗平臺設(shè)計.pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益突出，具有能量來源廣、低排放、低噪聲等優(yōu)點的電動汽車越來越受到關(guān)注和重視。作為電動汽車的核心，動力電池和電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)的研發(fā)和改進(jìn)更是成為各汽車廠家、科研院所研究的重點內(nèi)容。
　　本課題以北京市科委“節(jié)能與新能源汽車培育”專項課題中的《礦用防爆無軌膠輪電動汽車關(guān)鍵技術(shù)研究》為依托，主要任務(wù)是完成大容量磷酸鐵鋰電池組實驗平臺的設(shè)計與搭建，并驗證平

2、臺功能。
　　本文首先介紹了電動汽車、動力電池和BMS的國內(nèi)外研究現(xiàn)，然后詳細(xì)介紹了目前常見的包括包括安時(Ah)積分法、開路電壓法、內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法、等效電路模型法在內(nèi)的荷電狀態(tài)(State-of-Charge，SOC)估算方法，本文根據(jù)對象電池的特點選取了開路電壓加Ah積分的方法來估算SOC，并以此為基礎(chǔ)得出了電池組SOC的估算方法。電池組實驗平臺搭建是本文的主要工作，搭建好實驗平臺對繼續(xù)進(jìn)行大容量磷酸鐵鋰電池

3、成組性能研究具有重要意義。電池組實驗平臺由電池組、主回路、控制回路、手動檢測端、BMS以及上位機(jī)監(jiān)控界面組成，另外，根據(jù)實驗需要選用適當(dāng)?shù)某浞烹娫O(shè)備對電池組進(jìn)行充放電實驗。電池組共由9個電池小組串聯(lián)組成，每個小組由12個電池單體串聯(lián)組成;電池組主回路和控制回路起到控制電池組-負(fù)載回路的接通與斷開，測量并顯示電池組輸出電壓和干線電流，以及保護(hù)電池組和負(fù)載的作用;手動檢測端用于人工在線或離線使用萬用表測量電池單體電壓、總電壓等數(shù)據(jù)，與BMS

4、測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，方便安裝和實驗過程中發(fā)現(xiàn)并解決問題。本文的BMS由9個從模塊和1個主模塊組成，9個從模塊和9個電池小組一一對應(yīng)，分別測量其所對應(yīng)的電池小組的單體電壓、單體溫度，計算出每個電池小組的最高和最低電壓、最高和最低溫度、以及這些電壓和溫度極值所在電池的編號，并將這些信息通過CAN通信發(fā)送到主模塊。主模塊主要測量電池組總電壓、總電流，估算電池組SOC等重要參數(shù)，接收從模塊數(shù)據(jù)并將電池單體電壓、單體溫度、電池組總電壓、總電流、SO