鋰離子動力電池組管理系統(tǒng)的研究和設(shè)計.pdf

1、在當(dāng)前環(huán)境污染、能源枯竭等問題日益突出的背景下，世界各國都在加強(qiáng)合作，積極尋求新的發(fā)展方向，來保護(hù)環(huán)境和減少對石化能源的依賴。在交通領(lǐng)域，以新能源汽車發(fā)展最為迅猛，尤其是純電動汽車的發(fā)展。鋰離子動力電池以其比能量高、循環(huán)壽命長、環(huán)保等特點(diǎn)逐漸成為電動汽車的動力系統(tǒng)首選。
　　由于鋰離子動力電池組一般是由數(shù)量眾多的電池單體串并聯(lián)組成，因此需要電池管理系統(tǒng)(Battery-Management-System，BMS)對其進(jìn)行有效的監(jiān)測

2、和管理，從而能夠確保動力電池組高效、安全的運(yùn)行。電池管理系統(tǒng)是通過對動力電池組的電壓、電流和溫度等參數(shù)的監(jiān)測，來實(shí)現(xiàn)電池組的充放電管理、安全保護(hù)、均衡控制以及荷電狀態(tài)(State-of-Charge，SOC)估算等功能。本文將對電池管理系統(tǒng)及其核心功能——基于模型的荷電狀態(tài)估算進(jìn)行深入研究。
　　本文首先分析并研究了當(dāng)前電池管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后結(jié)合鋰離子動力電池的特點(diǎn)，對鋰離子動力電池進(jìn)行建模。通過對現(xiàn)有模型的對比分析，以及考

3、慮電流、溫度等因素對電池容量的影響，本文提出建立以等效電路模型為基礎(chǔ)的改進(jìn)型參數(shù)自適應(yīng)動力電池等效電路模型，并采用最小二乘法對所建立的電池模型進(jìn)行參數(shù)辨識，然后通過實(shí)驗數(shù)據(jù)驗證模型的精度，結(jié)果表明該模型具有較好的仿真精度。其次，本文對當(dāng)前的主流荷電狀態(tài)估算算法進(jìn)行研究和分析，從估算精度、誤差累計和算法復(fù)雜度等方面綜合考慮，選擇了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extended-Kalman-Filter，EKF)的荷電狀態(tài)估算算法。結(jié)合本文提出的電