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《電動(dòng)汽車電池組均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、—————————————————————電動(dòng)汽車電池組均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略研究—————————————————————ResearchonBalancingStrategiesandEqualizationSystemDesignforBatteryPackofPureElectricVehicle作者姓名：賀虹專業(yè)名稱：車輛工程指導(dǎo)教師：劉宏偉教授學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：2015年5月31日摘要電動(dòng)汽車電池組均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略研究當(dāng)鋰動(dòng)力電池單體串聯(lián)應(yīng)用于純電動(dòng)汽車時(shí)，由于電池組內(nèi)電池單體之間存在不一致性，會(huì)造成電池組使用性能下降，其可用容量和壽命遠(yuǎn)低于單體電池，電池
2、效能得不到充分發(fā)揮，減少電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，同時(shí)也增加了使用成本。而均衡管理模塊作為電池管理系統(tǒng)的重要功能模塊，可通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組狀態(tài)信息，根據(jù)相應(yīng)的控制策略對(duì)電池組進(jìn)行均衡管理，從而改善電池組不一致性在使用過程中造成的影響，提高電池組容量利用率，增加續(xù)駛里程。本文依托于某公司與吉林大學(xué)聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目“動(dòng)力電池管理系統(tǒng)開發(fā)與均衡技術(shù)研究”，對(duì)項(xiàng)目中均衡技術(shù)相關(guān)內(nèi)容展開研究。本文在國內(nèi)外對(duì)電池組均衡技術(shù)研究充分了解的基礎(chǔ)上，以串聯(lián)鋰動(dòng)力電池組為研究對(duì)象，著重研究均衡控制相對(duì)簡單、均衡效率高的均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，及其相應(yīng)的控制策略。1、從機(jī)理上對(duì)電池組產(chǎn)生不一致性的原因進(jìn)行了分析，闡述電池組不
3、一致性反映在不同特性參數(shù)（電壓、內(nèi)阻、SOC）上的表現(xiàn)形式，對(duì)比分析以電壓和荷電狀態(tài)（SOC）作為均衡變量的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定以電壓作為電池組在不同狀態(tài)下的均衡變量。2、對(duì)比分析常見的均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從均衡速度、均衡效率及電路控制的難易程度等方面對(duì)其進(jìn)行了評(píng)價(jià)，選取基于反激式變壓器的能量非耗散型均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，搭建均衡電路仿真模型，進(jìn)行仿真調(diào)試及結(jié)構(gòu)改進(jìn)，確定在“削峰”和“填谷”兩種模式下的電路控制參數(shù)。3、為避免充電時(shí)間過長，系統(tǒng)因電池組放電電流不規(guī)律造成的均衡誤判，提出了充電和停車均衡兩種均衡控制策略，兩種狀態(tài)下的均衡只在充放電末期進(jìn)行，同時(shí)選取電壓極差作為
4、均衡啟閉的判斷依據(jù)之一，根據(jù)電路要求和電池試驗(yàn)確定其閾值及電壓門限值。在MATLAB/SimPowerSystems環(huán)境下搭建均衡系統(tǒng)仿真模型，對(duì)均衡控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，均衡控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)快速均衡且可行有效。4、均衡系統(tǒng)總體架構(gòu)采用“主-從”分布式，并完成對(duì)均衡系統(tǒng)各個(gè)模塊的硬件電路設(shè)計(jì)、元器件選型及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。搭建臺(tái)架試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)“填谷”和“削峰”兩種模式進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，與仿真結(jié)果及系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，然后利用動(dòng)力電池充放電設(shè)備進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，結(jié)果表明該均衡系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單節(jié)電池與整個(gè)電池組間的能量傳I遞，達(dá)到改善電池組單體電池間不一致性的目的。關(guān)鍵詞：鋰動(dòng)力電
5、池組，不一致性，均衡拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，反激式變壓器，均衡控制策略IIABSTRACTResearchonBalancingStrategiesandEqualizationSystemDesignforBatteryPackofPureElectricVehicleWhenthelithium-ionbatterieswhichareconnectedinseriesareappliedtopureelectricvehicles,duetothebatterypackimbalance,theperformanceofthebatterypackwilldecline.It’savaila
6、blecapacityandcyclelifewillbefarlowerthanthesinglebatteryandthebatteryperformancenotbemadefulluse,whichresultinthedecreaseoftherangedistanceandtheincreaseofthecostofelectricvehicles.Batteryequalizationsystemisactuallyoneofthemostimportantpartsofbatterymanagementsystem(BMS),whichcanmonitorthesta
7、teofthebatterypackinrealtimeandstartbalancingprogramaccordingtocertainstrategyifneeded,thentheinconsistencyofbatterieswilldecrease.Thecapacityutilizationrateofthebatterypackcanalsobeimproved,thesameastherangeofdistance.Basedonthef
