智能車載電能管理系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、隨著信息化水平的不斷提高，特種車輛的性能得到進(jìn)一步改進(jìn)，越來越多的電氣設(shè)備，包括對電能質(zhì)量要求較高的精密電氣設(shè)備被作為車載電氣設(shè)備安裝在特種車輛內(nèi)，這對車載電源系統(tǒng)的供電質(zhì)量、故障診斷、監(jiān)控、保護(hù)、電能管理等方面的能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)車載電源的結(jié)構(gòu)及其管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足車載電器設(shè)備新的用電需求，所以，設(shè)計一套智能的、有效地、可靠的車載電能管理系統(tǒng)非常必要。
　　本文主要從提高車載電源系統(tǒng)供電質(zhì)量、延長車載電源系統(tǒng)在資源有限

2、的野外的持續(xù)供電時間兩方面出發(fā)，對傳統(tǒng)車載電源及其控制系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，提出一套新的車載電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用對兩組蓄電池組的充放電控制來提高燃油的利用率、提供不間斷供電，從而提高車載供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。車載電源結(jié)構(gòu)中，將傳統(tǒng)車載電源的柴油發(fā)電機(jī)組由一臺增加至兩臺，并增加雙向蓄電池充放電機(jī)和一組蓄電池組，通過該蓄電池組的充放電控制和對充放電機(jī)中逆變器的控制，實現(xiàn)熱并機(jī)，進(jìn)而實現(xiàn)兩臺柴油發(fā)電機(jī)組的平滑無縫切換，從而提

3、高系統(tǒng)可靠性，保證系統(tǒng)具有較高的供電質(zhì)量；監(jiān)控系統(tǒng)用以實時監(jiān)控車載電源主電路各部分運行狀態(tài)及交直流負(fù)載的通斷情況，實現(xiàn)智能的數(shù)據(jù)采集及處理、故障分析及處理、電源變換器及負(fù)載的通斷控制等；電池管理系統(tǒng)包括實時估計蓄電池SOC，并綜合考慮蓄電池剩余容量及系統(tǒng)運行需要對系統(tǒng)進(jìn)行充放電控制。
　　針對各個功能模塊本文進(jìn)行了相應(yīng)的軟、硬件設(shè)計，對蓄電池的SOC估計本文選擇使用基于卡爾曼濾波的SOC估計方法。建立蓄電池的二階RC模型，使用最小