電動(dòng)汽車BMS的SOC估算與均衡控制策略研究.pdf

1、電動(dòng)汽車作為新能源汽車發(fā)展過程中最具有前景的一種汽車，主要是以動(dòng)力電池作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)源，比傳統(tǒng)汽車環(huán)保性更好，能源消耗更低，并且其動(dòng)力源可再生。影響電動(dòng)汽車發(fā)展的最重要的因素是動(dòng)力電池組的電池管理系統(tǒng)(BMS)，而本文主要針對電池管理統(tǒng)中的動(dòng)力鋰電池的荷電狀態(tài)(SOC)估算以及動(dòng)力鋰電池組的不一致性進(jìn)行深入的研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，本文研究了動(dòng)力鋰電池的基本特性，主要是電氣特性和性能參數(shù)。在分析了動(dòng)力鋰電池的基本特性基礎(chǔ)

2、上，對目前國內(nèi)外的動(dòng)力鋰電池的等效模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析和比較，詳細(xì)地了解了卡爾曼濾波算法以及擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的適用性，如卡爾曼濾波算法針對線性信號具有非常好的估算作用，而擴(kuò)展卡爾曼濾波算法則是通過對卡爾曼濾波算法的改進(jìn)使其能夠針對非線性信號能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的估算應(yīng)用。針對動(dòng)力鋰電池的不一致性的原因以及不良后果進(jìn)行了詳細(xì)分析，并體現(xiàn)出了均衡控制的必要性，詳細(xì)分析了目前幾大類均衡控制方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　然后，本文根據(jù)對動(dòng)力鋰電池的

3、不同等效模型的優(yōu)缺點(diǎn)分析，提出了一種改進(jìn)的PNGV動(dòng)力鋰電池等效模型，并利用零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)分析并結(jié)合最小二乘辨識的方法對模型參數(shù)進(jìn)行辨識。為了驗(yàn)證卡爾曼濾波以及擴(kuò)展卡爾曼濾波的實(shí)用性，利用Matlab/Simulink與Advisor進(jìn)行聯(lián)合仿真，將提出的等效模型識別的參數(shù)植入仿真模型當(dāng)中，再將卡爾曼濾波以及擴(kuò)展卡爾曼濾波算法運(yùn)用到Advisor仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。通過仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，改進(jìn)的PNGV模型結(jié)合擴(kuò)展卡爾曼濾波算

4、法的SOC估算的精度很高，誤差很小，對非線性的SOC估算效果明顯。
　　最后，針對動(dòng)力鋰電池組的均衡控制的必要性并結(jié)合目前均衡控制策略的分析，提出一種基于Buck-Boost雙層能量轉(zhuǎn)移的均衡控制策略，并針對提出的均衡策略的均衡過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。為了實(shí)現(xiàn)其均衡真實(shí)的效果，針對均衡控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行電路模塊軟硬件的設(shè)計(jì)，硬件部分主要有電源電路、電壓測量電路、電流測量電路、溫度測量電路、均衡電路等;軟件部分主要是利用LabVI