適用于低速電動汽車的鋰電池組管理系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著資源與環(huán)境雙重壓力的持續(xù)增大,節(jié)能、減排的電動汽車成為國家中長期發(fā)展規(guī)劃中重點支持和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。動力電池組是電動汽車的能量源,為了保證電動汽車可靠與安全地運行,功能完備的動力電池組管理系統(tǒng)是電動汽車的必備裝置。
  低速電動汽車在市場上已得到普遍推廣,為了提高車用鋰電池組的可靠性,延長電池組的使用壽命和增加其續(xù)航里程,本文研究了一種適用于低速電動汽車的鋰電池組管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)由主控模塊和從控模塊組成。主控模塊以主控制器STM

2、23F103VET6為核心,通過從控模塊采集電池電壓、溫度,由電流傳感器ACS758LCB采集電池組充放電電流,并綜合利用電池的電壓、電流、溫度估算電池組剩余電量。根據(jù)電池電壓、電流的狀況,判斷是否發(fā)生過充、過放或過流,從而對電池組采取相應(yīng)的保護措施。從控模塊選用高精度的集成芯片LTC6804-2完成電池電壓采集與電池被動均衡,同時主控制器根據(jù)電池電壓控制獨立充電單元對電池組進行主動均衡,主動和被動均衡方式相結(jié)合實現(xiàn)了對電池組高效率的均

3、衡控制。從控模塊還利用靈敏度高的NTC熱敏電阻采集每節(jié)電池的溫度,根據(jù)電池溫度情況,控制風(fēng)扇進行熱管理。
  該系統(tǒng)基于Visual Studio2010環(huán)境設(shè)計了上位機監(jiān)控軟件,便于查看電池組工作狀態(tài)。上位機監(jiān)控軟件通過Modbus-RTU通訊協(xié)議和RS232串口,與鋰電池組管理系統(tǒng)硬件進行通信,實時獲取電池組工作狀態(tài)并顯示、存儲。用戶可根據(jù)需求在上位機上設(shè)置充放電保護電壓、過流保護電流值、均衡開啟電壓等參數(shù)。為了得到高精度的剩

4、余電量(SOC),在擴展卡爾曼濾波法、安培時間積分法和開路電壓法的基礎(chǔ)上,提出了一種改進型擴展卡爾曼濾波算法。該算法對SOC估算值進行電流、溫度補償及修正,彌補了開路電壓法不能實時估計的不足,改善了安培時間積分法的估算精度。
  通過對24串磷酸鐵鋰電池組進行充放電實驗,對系統(tǒng)的功能、精度、均衡效果進行了測試與分析。實驗結(jié)果表明,電池管理系統(tǒng)中單體電池電壓采樣精度小于5mV,電池組總電壓采樣精度達到0.5%,電流采樣精度達到1%,

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