FSEC電動(dòng)賽車鋰離子動(dòng)力電池狀態(tài)估計(jì)及均衡控制.pdf

1、隨著國家新能源產(chǎn)業(yè)的長足進(jìn)步，中國大學(xué)生電動(dòng)方程式大賽的參與度日益提升，對(duì)電動(dòng)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(dòng)汽車性能提升的瓶頸。通過對(duì)CSG-HRT15E用鈷酸鋰電池的綜合性能開展研究，設(shè)計(jì)一套適用于鈷酸鋰電池的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并在必要情況下介入電池組進(jìn)行均衡管理，使電池組在實(shí)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(duì)象，圍繞電池外特性進(jìn)行一定的研究，通過多次

2、實(shí)驗(yàn)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(shí)出了電池在不同SOC階段下的二階戴維南電池模型參數(shù)。并通過MATLAB仿真模擬電池在模擬實(shí)際工況下的電壓變化情況，驗(yàn)證了擬合參數(shù)的可靠性。
　　將無跡卡爾曼濾波與電池模型相匹配對(duì)電池SOC實(shí)施在線估算，為解決無跡卡爾曼濾波在運(yùn)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(qiáng)濾波器的強(qiáng)健性。在復(fù)雜工況下對(duì)電池SOC進(jìn)行

3、估算，結(jié)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?fù)浜诵慕Y(jié)構(gòu)，通過OrCAD軟件對(duì)均衡電路進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證。將電池SOC值確定為均衡判據(jù)，根據(jù)電池實(shí)際工況制定電池組充放電后期均衡策略，利用MATLAB/Simulink對(duì)均衡系統(tǒng)及均衡策略進(jìn)行仿真調(diào)試。對(duì)于多種均衡環(huán)境，以反激式變壓器為核心的均衡結(jié)構(gòu)結(jié)合基于電池確定的均衡判據(jù)能夠有效預(yù)防電池過度充放，