輕型電動車動力電池監(jiān)控管理系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來，社會對發(fā)展低碳經(jīng)濟、鼓勵綠色出行的呼聲日漸高漲，輕型電動車因其有占用空間小，安全系數(shù)、舒適性和裝載較佳優(yōu)勢在日本、歐洲等國家和地區(qū)受到青睞。相對于早期的輕型電動車采用的鎳氫動力電池或者鉛酸電池，磷酸鐵鋰電池具有的能量密度和安全性高，壽命長等諸多優(yōu)點，有助于延長續(xù)航里程。電池管理系統(tǒng)是磷酸鐵鋰電池應用的關鍵技術，本文針對用于輕型電動車磷酸鐵鋰電池，開發(fā)其電池管理系統(tǒng)硬件和軟件。
　　電池管理系統(tǒng)的架構設計。車用電池管理系統(tǒng)中

2、，能耗、可拓展性以及均衡速度均是設計的重點。針對上述設計要點，通過對比多種不同拓撲，選擇基于多變壓器的同步反激式變換器作為平衡模塊的核心。相較于其他平衡拓撲，這種拓撲具有效率高、擴展性好的優(yōu)點，并且能夠靈活控制均衡方向達到較佳的均衡速度。
　　LP44147132電池特性的參數(shù)在線辨識。本文基于單節(jié)力神LP44147132磷酸鐵鋰電池，完成了脈沖充放電、多組恒電流放電以及自定義序列充放電測試，對應得到了電池的容量以及極化電阻、電容

3、等初始值?；谝浑A等效電路模型引入擴展卡爾曼濾波器，通過電池實驗數(shù)據(jù)，完成對電池模型參數(shù)的在線辨識和電池荷電狀態(tài)SOC的估計。針對不同錯誤初值下，論文討論了擴展卡爾曼濾波器對真實值估計的準確性。
　　電池管理系統(tǒng)硬件及軟件開發(fā)。本文基于ARM主控和LTC6804及LTC3300從控，開發(fā)了一套電池管理系統(tǒng)。在主控MCU上，移植了RTOS用于提高響應速度和降低系統(tǒng)功耗，并對實時操作系統(tǒng)下的電池管理任務進行了深入設計。根據(jù)車輛頻繁運行

4、、平穩(wěn)行駛及充電特性，設計了一種針對工況，以系統(tǒng)中不同信息作為均衡判據(jù)的優(yōu)化單體均衡策略。
　　管理系統(tǒng)實驗驗證。實驗分兩階段:一階段為靜態(tài)測試:通過模擬不同工況，進行了均衡算法的驗證實驗:系統(tǒng)通過對弱單體補償，能夠將電池組放電時間延長約8％;第二階段將系統(tǒng)移植到COMS電動車，驗證系統(tǒng)在路面不同工作模式下的均衡能力:經(jīng)均衡后最大單體電壓差可縮小到約10mV，SOC的差則縮小到約3％。通過改造后電池系統(tǒng)后，電動車里程能夠從原來小于