混合电动汽车电池管理系统设计

目前已存在的电池管理系统相对薄弱,对电池实时工作状态和一些故障很难监控.设计了适用混合电动汽车上动态均衡式的电池管理系统(BMS).硬件系统采用MC9S12XEP100微控制器(MCU),通过分析电池管理系统的原理和特点,分别进行了上、下位机软件的设计,实现了安时法和Kalman两种剩余电量SOC算法的交互应用,优化了...     

基于STM32和LTC6803的电池管理系统设计

设计了一种基于STM32和LTC6803的纯电动汽车锂电池管理系统,旨在提高单体电池电压检测的精度,缩短检测时间,并实现了自动均衡的功能。给出了系统的软硬件设计方法,其中硬件包括电压采样、电流采样和LTC6803的接口电路等电路。并采用结合开路电压法和安时积分法的电池荷电状态(SOC)估算方法,实现对电池剩余电量的精确估算。     

用一种新的优化算法估计电动汽车电池SOC

准确估计电动汽车中的锂电池荷电状态(SOC)是电池管理的一个难点,安时计量法的缺点是无法估计电池的初始剩余电量,且由于电流测量精度的原因会导致累积误差。因此在安时计量法原有研究的基础上提出了一种新的优化算法,即结合开路电压法和Peukert方程来估计电池的剩余电量。与实验结果对比,可见新的优化算法的仿真结果与实验结果基本吻合,误差较小,从而证明了本方法的正确性。     

基于反激式变换器的锂电池组均衡策略

针对双向反激式变换电路在均衡策略方面存在的问题,提出了一种基于剩余电量分级的均衡方法:首先,根据剩余电量对电池进行分级;然后,依据分级结果,计算目标均衡电量,选择待均衡电池;最后,利用电路模型完成均衡。使用Matlab对试验数据进行均衡仿真的结果表明,该策略充分利用了双向反激式电路的特点,使用灵活,延长了电池的续航时间。     

以智能传感器为核心的动力电池监测终端设计

以智能传感器MM912J637为核心,设计了电动汽车电池监测终端,可完成电池电压、电流、温度的高精度同步采集.在此基础上,使用开路电压法、安时法、卡尔曼滤波法相结合的SOC评估算法,实时估计电池的剩余电量.所有的实时监测结果通过LIN网络传送.单体电池电压测量通道使用高共模电压差分放大器,代替了传统飞电容法隔离电路,简化了电路结构.系统中所选元件符合汽车工业标准,工作温度范围宽达-40～125℃,与工业EMC标准兼容,可适应恶劣的车载环境.     

基于多模型的电池SOC估计算法的研究

电池管理系统是电动汽车的重要组成部分之一,而对于电池荷电状态的精确预测和估计是电池管理系统的最重要的性能指标之一.考虑电池老化、极化、滞后现象等因素,在基于卡尔曼滤波法以及安时计量法的基础之上,提出了一种改进的复合模型SOC(state of charge)算法,并将其应用于外插式混合动力电动汽车磷酸铁锂电池管理系统.研究结果表明,改进后的复合模型算法解决了传统的安时计量法难以准确估计,以及传统的卡尔曼滤波法对于系统要求偏高等缺点,进一步深化了电池管理系统的研究.     

一种新型SOC估计算法的研究

在建立电池管理系统的过程中,动力电池荷电状态(SOC)的实时测量和估计很关键。分析了各种电池SOC估算方法的优缺点,提出了一种实时检测电池端电压作为判断电池充电状态的电压-安时计量算法。由该算法构成的电量计能实时、准确计算电池的电量和SOC,保证了动力电池在电动汽车应用中的安全、可靠运行。     

动力电池预估方法研究进展

估计是电动汽车电池管理系统的重要功能。动力电池在使用过程中,对荷电状态准确地进行估算可以有效提高电池的使用效率,提高电池的使用寿命。电池不能直接测量,需要通过其它参数和方法间接获得。研究人员为了提高电动汽车电池估计的准确性做了大量研究工作,采用的主要方法有：安时积分法、开路电压法、神经网络法和卡尔曼滤波法及其改进的方法等。主要介绍了各种估计方法的原理及应用中存在的优缺点,评价了各种估计方法。     

含Buck电路的锂电池低功耗电量均衡技术研究

锂离子电池具有功率密度大、使用寿命长和重量轻等特点,现已被广泛应用于电动汽车、通信设备和家用电器等领域,但受充、放电电量不均衡问题的影响,电池组运行的效率及稳定性较差,电池均衡问题已成为近年来研究的热点。针对此问题,拟采用一种含Buck电路的电量均衡方法和自适应无迹卡尔曼滤波剩余电量(SOC)算法,重点研究该电路的均衡原理、控制策略及其应用方法,通过仿真和实验分别对其均衡效果进行了验证。与传统方法相比,该方法具有电路简单、损耗低及响应快速等优点。     

储能电池模组双向主动均衡系统设计

储能电池系统以其功率密度、能量密度、使用寿命等方面的优势被广泛应用于储能电站、应急保障和电动汽车等诸多领域并发挥重要作用。储能电池系统往往由多个模组串联构成，模组间的一致性难以保障，容易出现电量不均衡的现象，影响储能系统的功率和能量性能发挥。为了解决上述问题，提出一种基于双向反激变换器的储能电池模组双向主动均衡系统，根据电池管理系统采集的电压信息评估不均衡程度，利用双向反激变换器实现电池模组间的能量转移，搭建了电池均衡实验测试平台。实验结果表明，所提出的均衡电路可以有效降低电池组电量不均衡，均衡后电量差为1.6%。     

动力电池SOC预估方法研究进展

SOC估计是电动汽车电池管理系统的重要功能。动力电池在使用过程中,对荷电状态准确地进行估算可以有效提高电池的使用效率,提高电池的使用寿命。电池SOC不能直接测量,需要通过其它参数和方法间接获得。研究人员为了提高电动汽车电池SOC估计的准确性做了大量研究工作,采用的主要方法有:安时积分法、开路电压法、神经网络法和卡尔曼滤波法及其改进的方法等。主要介绍了各种SOC估计方法的原理及应用中存在的优缺点,评价了各种SOC估计方法。     

基于实车数据的电动汽车电池健康状态估计

针对实际工况下电动汽车电池充放电电流不稳定,难以获取满充满放数据带来的电池健康状态估计困难的问题,研究以容量作为健康状态评价指标,以安时积分逆过程计算的深度充电片段电池容量及实车运行特征数据为数据样本,建立特征数据和容量之间的机器学习模型,得到剩余充电片段容量的估计,提出了一种结合安时积分法和机器学习模型对全时间段电池健康状态进行估计的方法.模型评价结果表明,该方法合理有效,对实际工况下电动汽车电池健康状态的实时估计有重要意义.     

电动汽车电池管理系统研究进展

通过对电动汽车电池管理系统典型结构的分析,总结了电动汽车电池管理系统数据采集、荷电状态估计、均衡管理、热管理和数据通讯等模块的功能和实现方法;评述了美国、德国、日本、韩国、加拿大及我国电动汽车电池管理系统的研究现状,在分析各典型电池管理性能特点的基础上,提出了电动汽车电池管理系统的研究发展方向。     

基于剩余容量在线估算的电池组主动均衡研究

不一致性使得电池在成组后容量利用率方面远不及单体电池,现在的均衡方法注重防止电池过充过放,拓扑结构和控制策略没有兼顾能量利用效率,均衡过程能量损失较大,且存在均衡振荡现象。基于变压器法、相邻电感法和准谐振零电流开关技术,提出一种新型的主动均衡方案。该方案的控制策略以单体电池开路电压在线估计为基础,运用开路电压法估计SOC,并结合修正后的容量估算剩余电量,以使单体电池剩余电量差异在一定阈值范围内为目标。实验表明,该方案能适用于不同的动力需求,同时提高能量利用效率。     

串联电池组双向全桥SOC均衡控制系统设计

针对电池制造工艺和使用环境不同所引起的单体间电量不均衡问题,结合双向开关电源理论提出了一种集中式能量转移型单体-整组双向电池均衡方案,根据电池组内单体剩余电量(state of charge,SOC)在电池组内部进行电量双向转移,采用反馈电路保证均衡电流恒定。通过实验获得电池单体开路电压的滞回特性曲线,并结合充电和放电状态下SOC与开路电压对应关系估计各电池单体SOC,以SOC一致作为均衡目标。实验结果表明,所设计的均衡器均衡电流达到3A,可以满足电池系统均衡需求。     

纯电动汽车电池管理系统及SOC精确估计

基于阀控式密闭铅酸蓄电池,设计了一套纯电动汽车电池管理系统。依据Randles二阶等效电池模型,应用扩展卡尔曼滤波算法,对电池荷电状态(SOC)进行估计,并将估算结果与传统的安时积分和开路电压结合算法进行比较分析,经实验与仿真验证,此法对预测SOC值有较高的精确度和可靠性。     

电动汽车电池管理系统的研究

因为石油资源的逐渐枯竭以及人们环保意识的增强,电动汽车逐渐进入我们的视野。电动汽车不但可以带来便捷的出行服务,还能把对环境的损害降到最低,但是电池电量以及由此带来的续航能力都是困扰其发展的最大障碍。以电池信息的实时采集、电池故障诊断、电量估计以及电池单体之间的均衡供电为主要内容展开研究,证明了电池管理系统对于增加续航和电池使用寿命的有效性。     

电动汽车电池管理系统监测平台的设计

提出了一种基于Compact RIO的电动汽车电池管理系统的监测平台。采用LabVIEW开发平台,设计良好的人机交换界面,发送启动信号给FPGA芯片,控制各个监测电路,采集单体电池的电压、电流、温度等,实现实时监测电池状态,获取电池状态后进行电池均衡管理、故障报警等,同时通过Lab VIEW的Real-Time模块进行分析与处理,预测储能电池的剩余电量,并将各个结果传输到上位机显示。通过测试及分析,结果显示整个系统运行良好、稳定、实时性强。     

基于剩余电量估计的电池组充放电均衡策略

为了实现充放电过程中各单体电池电量的均衡,同时降低均衡过程中的损耗,提出了一种基于剩余容量估计的电池组充放电均衡策略。不同于传统的基于SOC估计的均衡策略,该策略以电池单体的剩余电量为均衡目标。将该策略与传统的均衡策略进行比较,计算结果证明在一定的前提下,所提出的策略能够减少均衡过程中转移的总电荷量,从而降低损耗。分别采用所提出的均衡策略和基于SOC估计的均衡策略对三个串联的锂离子电池进行充放电的仿真,结果证明所提出的策略不仅能够在充放电结束时实现单体电池间的均衡,而且能够降低损耗。     

新型充放电均衡一体化电池管理系统研究

电动汽车串联动力电池组的不一致问题,使得成组电池在容量利用、使用寿命及安全等方面的性能远不及单体电池.分析了电动汽车动力锂电池组不一致产生的原因,以及现有均衡方案存在的问题.提出了一种基于SOC的新型充放电均衡一体化电池管理系统(BMS)方案,并依据车载在线均衡要求设计了均衡硬件电路.实车验证表明,通过均衡模块作用整组电池的可用容量提高了 1.2％,降低了电动汽车电池的使用和维护成本.