電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰動(dòng)力電池系統(tǒng)集成及管理系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著石油資源的日益短缺以及排放污染的漸趨嚴(yán)重,電動(dòng)汽車的發(fā)展正受到愈來愈廣泛的關(guān)注。動(dòng)力電池技術(shù)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,同時(shí)也是制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸技術(shù)之一。主要體現(xiàn)在動(dòng)力電池技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展不能充分滿足電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的高密度低成本、高性能長壽命、高安全可靠性的要求。為滿足這些車載使用要求,一方面需要加快動(dòng)力蓄電池本體技術(shù)的進(jìn)步,另一方面還需要建立一套高效穩(wěn)定準(zhǔn)確的車載電池管理系統(tǒng)。其中,高精度的車載蓄電系統(tǒng)信號(hào)處理、穩(wěn)

2、定可靠的強(qiáng)電安全診斷方法、高動(dòng)態(tài)精度的蓄電系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)在線辨識(shí)模型和準(zhǔn)確可靠的車載蓄電故障診斷系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng),是電池管理系統(tǒng)能否適應(yīng)車載使用要求的核心關(guān)鍵問題。本文根據(jù)國家973計(jì)劃課題的相關(guān)研究內(nèi)容,進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)集成及管理系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)?；诖罅康碾姵貑误w和電池組實(shí)驗(yàn),建立了強(qiáng)大的電池性能數(shù)據(jù)庫,為故障診斷、管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和標(biāo)定等提供了依據(jù)；研究了電池組系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù),基于3D軟件設(shè)計(jì)開發(fā),節(jié)省成本；建立了實(shí)時(shí)準(zhǔn)確

3、可靠的電池采樣系統(tǒng)、均衡系統(tǒng)；對(duì)比建立了基于電池等效電路模型及其參數(shù)辨識(shí)系統(tǒng),并基于此提出了一種綜合開路電壓法、安時(shí)積分法和模型預(yù)測法的SOC聯(lián)合估計(jì)算法,同時(shí)對(duì)電池的SOH和最大充放電功率的預(yù)測提出了研究模型并進(jìn)行了仿真計(jì)算；分析了鋰離子電池的生熱機(jī)理,建立了電池的熱模型,并基于Matlab/Simulink和Ansys軟件進(jìn)行熱仿真,為電池系統(tǒng)的性能優(yōu)化,提供了良好的理論支持。基于以上研究并結(jié)合上海世博會(huì)電動(dòng)樣車項(xiàng)目,本課題研制開發(fā)

4、了一套功能齊全的BMS,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)力蓄電池性能參數(shù)的精確檢測,包括模塊電壓、總電壓、電流、溫度、SOC、運(yùn)行時(shí)間、蓄電池工作狀況(上電、警告、錯(cuò)誤、危險(xiǎn)等)、蓄電池最大允許充電電流、最大允許放電電流等,具有豐富全面的故障診斷功能,當(dāng)蓄電池出現(xiàn)異常情況時(shí),該系統(tǒng)能及時(shí)可靠地發(fā)出故障信號(hào),具有熱量管理控制功能、穩(wěn)定的抗干擾能力、多功能的監(jiān)視界面以及全面迅速的通訊功能。文章的最后用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)論證了該電池管理系統(tǒng)的可行性與有效性,并在