動(dòng)力鋰離子電池SOC估計(jì)及均衡技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展需求與環(huán)境問題的矛盾不斷加大，電動(dòng)汽車的研發(fā)已成為汽車工業(yè)的發(fā)展方向。當(dāng)前，電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸是電池系統(tǒng)。電池系統(tǒng)主要包含電池技術(shù)和電池管理技術(shù)。因此，電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文基于這一背景，主要針對(duì) BMS中的電池荷電狀態(tài)（State of Charge, SOC）估計(jì)和均衡控制兩個(gè)重要功能展開研究。
　　本文以鋰離子電池單體為研究對(duì)象，比較了各

2、種電池建模方法，綜合考慮模型的精度和復(fù)雜度，提出了改進(jìn)的PNGV模型。通過脈沖放電實(shí)驗(yàn)對(duì)模型參數(shù)辨識(shí)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　基于改進(jìn)的PNGV模型，分別運(yùn)用了擴(kuò)展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter, EKF）算法和Sigma點(diǎn)卡爾曼濾波（Sigma Point Kalman Filter, SPKF）算法對(duì)電池的SOC進(jìn)行估計(jì)。利用MATLAB實(shí)現(xiàn)了兩種算法，算法仿真結(jié)果表明，在初值誤差達(dá)到50

3、％且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加入偏移誤差和高斯噪聲的情況下，兩種算法仍能快速收斂。其中 SPKF算法無論在精度上，還是在收斂速度上都更具優(yōu)勢(shì)。
　　針對(duì)串聯(lián)鋰離子電池組中單體不一致問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于反激式變換器的多通道雙向主動(dòng)均衡系統(tǒng)。此系統(tǒng)的均衡模塊均衡電流高，既能充電均衡也能放電均衡，并且能夠多通道同時(shí)均衡。針對(duì)均衡模塊的特點(diǎn)，研究了充電狀態(tài)和空閑狀態(tài)的均衡控制策略，在軟件上實(shí)現(xiàn)了均衡控制算法。通過對(duì)均衡系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，證明該系統(tǒng)的均衡速度