鋰電池荷電狀態(tài)估算研究及其管理系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電池管理系統(tǒng)（BMS）是電動(dòng)汽車的重要組成部分，它通過(guò)對(duì)電池的實(shí)時(shí)管理不僅可以提高電池的使用效率還能夠保證電池使用的安全性。準(zhǔn)確估算電池荷電狀態(tài)（SOC）是 BMS核心技術(shù)之一，高精度的 SOC估算不僅有利于提高電池的使用壽命還能夠提高能源利用效率，減小運(yùn)行成本。
　　在鋰離子電池工作原理的基礎(chǔ)上，分析了電池各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，選擇二階 RC等效電路模型模擬電池的外在特性。采用離線參數(shù)辨識(shí)方法，調(diào)用Matlab擬合函數(shù)，完

2、成電池模型的參數(shù)辨識(shí)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證構(gòu)建的二階RC等效電路模型可以較好的模擬電池外在特性。
　　闡述了線性卡爾曼濾波的工作原理及估算 SOC時(shí)的整個(gè)遞推算法。擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）通過(guò)將電池模型的非線性部分進(jìn)行一階泰勒式展開(kāi)來(lái)完成線性化處理以適用線性卡爾曼濾波算法。在電池模型狀態(tài)空間方程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)滑模觀滑器估算SOC值。首先根據(jù)時(shí)變系統(tǒng)能觀測(cè)性矩陣的秩判定系統(tǒng)的狀態(tài)變量是能觀的，然后根據(jù)李雅普諾夫判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法完成了滑

3、模觀測(cè)器的反饋增益參數(shù)和滑模增益參數(shù)的設(shè)計(jì)。最后在Matlab/Simulink環(huán)境下通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 EKF法和滑模觀測(cè)器法在估算SOC時(shí)的估算效果和誤差。實(shí)驗(yàn)表明滑模觀測(cè)器法具有更高的估算精度。
　　完成了BMS的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。BMS按照分布式模塊化的思想分為電池組控制單元（BCU）和本地控制單元（LECU）。BCU主要功能是接收處理來(lái)自 LECU模塊的信息，并負(fù)責(zé)與 LECU和外部單元通信。BCU的功能模塊有電