智能車載電能管理系統(tǒng)設計研究.pdf

1、隨著信息化水平的不斷提高，特種車輛的性能得到進一步改進，越來越多的電氣設備，包括對電能質量要求較高的精密電氣設備被作為車載電氣設備安裝在特種車輛內，這對車載電源系統(tǒng)的供電質量、故障診斷、監(jiān)控、保護、電能管理等方面的能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)車載電源的結構及其管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足車載電器設備新的用電需求，所以，設計一套智能的、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)的供電質量。系統(tǒng)采用模塊化設計。車載電源結構中，將傳統(tǒng)車載電源的柴油發(fā)電機組由一臺增加至兩臺，并增加雙向蓄電池充放電機和一組蓄電池組，通過該蓄電池組的充放電控制和對充放電機中逆變器的控制，實現(xiàn)熱并機，進而實現(xiàn)兩臺柴油發(fā)電機組的平滑無縫切換，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)進行充放電控制。
　　針對各個功能模塊本文進行了相應的軟、硬件設計，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