FSEC電動賽車鋰離子動力電池狀態(tài)估計及均衡控制.pdf

1、隨著國家新能源產業(yè)的長足進步，中國大學生電動方程式大賽的參與度日益提升，對電動賽車的整體性能要求也不斷提升。而電池管理系統(tǒng)的發(fā)展滯后一直是電動汽車性能提升的瓶頸。通過對CSG-HRT15E用鈷酸鋰電池的綜合性能開展研究，設計一套適用于鈷酸鋰電池的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對電池狀態(tài)實時監(jiān)測并在必要情況下介入電池組進行均衡管理，使電池組在實際工況中的可靠性得到有效提升。
　　本文選用鈷酸鋰電池作為探究對象，圍繞電池外特性進行一定的研究，通過多次

2、實驗以獲得電池開路電壓特性，在不同SOC（State of charge）階段下的回彈電壓的研究，辨識出了電池在不同SOC階段下的二階戴維南電池模型參數。并通過MATLAB仿真模擬電池在模擬實際工況下的電壓變化情況，驗證了擬合參數的可靠性。
　　將無跡卡爾曼濾波與電池模型相匹配對電池SOC實施在線估算，為解決無跡卡爾曼濾波在運行過程中出現(xiàn)的協(xié)方差非正定問題，引入平方根無跡卡爾曼濾波以增強濾波器的強健性。在復雜工況下對電池SOC進行

3、估算，結果表明，基于較高精度的電池模型，平方根無跡卡爾曼濾波的擬合精度較為理想，估算精度誤差小于1.5％。
　　將反激式變壓器作為均衡拓撲核心結構，通過OrCAD軟件對均衡電路進行調試驗證。將電池SOC值確定為均衡判據，根據電池實際工況制定電池組充放電后期均衡策略，利用MATLAB/Simulink對均衡系統(tǒng)及均衡策略進行仿真調試。對于多種均衡環(huán)境，以反激式變壓器為核心的均衡結構結合基于電池確定的均衡判據能夠有效預防電池過度充放，