動力鋰電池SOC估算及電池組管理系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著環(huán)境和能源問題的不斷加重，尤其是國內(nèi)的PM2.5值不斷的升高，電動汽車越來越受到人們的關(guān)注，發(fā)展迅速，而動力電池卻成為了這一發(fā)展趨勢的瓶頸。電池組管理系統(tǒng)的研究應(yīng)運而生，成為了現(xiàn)階段的研究熱點。本文以動力鋰電池為研究對象，模擬電動汽車的運行條件，探究剩余電量的估算方法，研制適宜的電池組管理系統(tǒng)。目的是要提高SOC的估算精度，增強電池組運行的可靠性，提升電池組的能量利用率。
　　本文的主要工作包括:SOC估算方法的研究與改進，電

2、池組管理系統(tǒng)的總體設(shè)計、硬件電路設(shè)計以及軟件LabVIEW程序的編寫。經(jīng)過分析比較之后，選擇卡爾曼濾波算法作為SOC估算的核心算法，并對其進行了改進和發(fā)展，完善了SOC的估算。先選定電池等效模型，在此基礎(chǔ)上，以最小二乘法為核心，結(jié)合正交最小二乘法和遞推最小二乘法進行模型的參數(shù)在線辨識。結(jié)合安時積分法和開路電壓法對SOC進行初始化，利用無跡卡爾曼濾波算法進行估算，結(jié)合粒子濾波對估算過程的噪聲誤差進行處理，得到了精度較高的估算。設(shè)計了電池組

3、管理系統(tǒng)，以LabVIEW為開發(fā)平臺的CompactRIO（小巧堅固、靈活可靠）作為控制核心，設(shè)計了數(shù)據(jù)采集電路、系統(tǒng)保護電路以及系統(tǒng)控制電路，實時監(jiān)測電池組運行參數(shù)的變化，并依此估計SOC值，同時防止電池組出現(xiàn)過溫、過流、過壓、不均衡等問題。為了將各項任務(wù)更好地完成，需要將任務(wù)分配進行優(yōu)化，本文利用CompactRIO的高級控制、優(yōu)質(zhì)高速測量、信號處理分析等優(yōu)點，采用不同的開發(fā)構(gòu)架和開發(fā)模式來實現(xiàn)各個部分的功能，以LabVIEW軟件為