纯电动汽车锂电池管理系统的研究

随着全球经济发展以及能源、环保等问题的日益突出,汽车产业向节约能源的绿色汽车业转型,电动汽车以零排放和噪声低等优点已成为节能环保绿色车辆最主要的发展方向之一,新能源汽车已被世界各国所看重,这是汽车产业的发展趋势,也是时代的产物。作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统研究是解决该问题的关键,倍受人们的关注,是电动车产业化的关键。     

动力锂电池梯次利用进展研究

随着新能源汽车的快速普及,我国动力锂电池的数量与日俱增,电池原材料价格的不断上涨以及大量废弃电池对环境影响的压力越来越大,退役动力锂电池的回收也被提上日程。目前,动力电池回收包括梯次利用和材料回收两种方式。重点介绍梯次利用方式,阐述了梯次利用的必要性,从国家政策、经济导向、技术层面、专业人才等角度进行了分析,并对目前所遇到的问题进行了讨论且提出了相应的建议。     

动力锂电池组管理系统的SOC估算研究及实现

针对锂电池的特性,讨论了锂电池组电池管理系统的软硬件结构,在安时计量法的基础上,采用一种在线修正的SOC估算策略,设计了一个基于CAN总线的分布式电池管理系统,建立了系统及其各个组成单元的功能和结构,实现了数据监测、CAN通信、SOC估算、安全预警和温度控制功能.经试验验证,该系统工作稳定且能准确估算电池SOC.     

电动汽车锂电池模块化热管理系统的设计及实验研究

针对电动汽车锂电池在高温情况下极易引发电池的性能退化,甚至导致热失控的问题,提出了一种电动汽车锂电池模块化热管理系统设计方案。所设计的系统采用20节圆柱形电池交错排列方式,电池之间布置6块内含冷却液流道的冷却单体,利用冷却单体中流动的冷却液迅速带走电池在工作时产生的热量,保证锂电池工作在25～40℃的适宜范围内。采用所设计系统针对冷却液流速、管道连接方式对电池模组冷却性能的影响进行仿真与优化,并根据优化结果,搭建实验平台进行实验验证。实验结果表明:增大冷却液流量可有效提高冷却效率,但流量的选取应权衡冷却效果与消耗功率的利弊;电池并联的最高温度和温差比串联分别下降了7.55℃和6.74℃,说明并联对提高整个模块化电池热管理系统的散热性能具有较好的效果,在电池包数量较大时,宜采用并联方式;并联缩短了温度大范围波动的时间,减小了过大的温度波动对电池造成的影响。     

串联磷酸铁锂电池组保护电路设计

设计出了一种新型的串联锂离子电池组保护电路.该保护电路采用MOSFET开关,根据过流时电池组MOSFET电压的变化来设计过流保护电路,并通过实物验证了该保护电路能够在20ms动作,从而保护了电池组和改善了电池的性能,延长了电池的寿命.     

动力锂电池剩余使用寿命影响因素分析

为了有效地评估动力锂电池系统的剩余使用寿命,必须准确地掌握影响动力锂电池剩余使用寿命的关键因素。以动力锂电池管理系统采集的充放电电流、电池温度、实时电压等参数作为影响动力锂电池剩余使用寿命的因素,通过对多次充放电循环采集的这些参数,应用主成分分析方法,分析得出每个参数对动力锂电池剩余使用寿命的影响程度,实现影响因素的定量化分析。通过剩余使用寿命预测的验证对比,可以看出5个因素的累计贡献率达到了99%,误差小于3%;4个因素的累计贡献率达到了90%,误差小于4%。     

新能源汽车锂电池热管理系统热性能分析与优化控制研究

为了提高新能源汽车锂电池的使用寿命和性能,本研究通过仿真、试验对新能源汽车锂电池的热管理系统进行了分析。首先建立了锂电池组和冷却结构的计算模型,然后设计了锂电池热管理系统,在此基础上,对锂电池热管理系统冷却结构进行了优化,最后,分析了计算模型的仿真结果和热管理系统冷却结构散热性能仿真结果。影响锂电池热管理系统散热的因素包括冷却液流量、冷却液入口温度和放电倍率。结果表明,本研究所建立的计算模型是可行的,当确定了最优结构、冷却液流量值、冷却液入口温度和放电倍率时,在最优参数下,锂电池热管理系统具有良好的冷却效果,研究结果可为新能源汽车的热管理和散热技术提供坚实的理论基础。     

基于单片机的磷酸铁锂电池组充放电电路设计

设计了磷酸铁锂电池组的充放电电路,主电路为双向直流-直流变换电路,控制电路是以单片机STC12C5A60S2为核心的.为了实现对磷酸铁锂电池组的充、放电的控制,输入、输出电压和电池组电流信号经过调理电路后,送入单片机,利用单片机片内10位模数转换器转变为数字信号,在单片机中利用数字PI算法,输出47 kHz的脉冲调制信...     

基于B/S模式开发的桥梁管理系统(BMS)

介绍了基于B／S（浏览器／服务器）模式开发的桥梁管理系统（BMS）．有效解决了现有C／S（客户端／服务器）桥梁管理系统存在的操作难度大、数据交流难等问题,从而大大提高了桥梁管理效率．     

平面杆组动力分析的新探讨

本文扩展了杆组型转化的概念,提出了在杆组中解除两种状态的运动键的约束,使杆组得到型转化。对应于动力计算的意义,即在杆组中存在两种状态的虚拟力,即虚拟运动副中一个约束反力或两个约束反办为已知。此时,需有与虚拟力数目相同的平衡力矩施加于杆组,使杆组保持平衡。 本文用虚功原理证明了转化运动链中虚拟力系与平衡力矩的线性关系,找出维数等于虚拟力总数m的线性方程组的表达式,并找出虚拟力系实值直接求解的表达式。 文中亦讨论了虚拟力系间接求解的方法。 最后,对于平面杆组的型转化特征作了探讨。     

动力锂电池荷电状态的联合估计与实验研究

针对动力锂电池常用的荷电状态(SOC)估计算法存在的扩展卡尔曼滤波法精度低、无迹卡尔曼滤波法收敛速度慢等问题,在动力锂电池的Randles等效模型的基础上,通过脉冲放电实验对模型参数进行辨识;并设计了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)与无迹卡尔曼滤波(UKF)联合估计的SOC估计法。在电池实验平台上设计模拟工况实验,实验分析表明:该算法的SOC初值修正速度快于EKF和UKF,计算量比UKF小,且稳态误差不超过1.5%,相对扩展卡尔曼滤波(EKF)提高了40%,是一个收敛快、计算量少、静差小的迭代估计算法。     

电动汽车动力锂电池组电源管理系统的设计研究

随着我国电动汽车高科技发展的不断进步,电动汽车中的锂电池组电源管理系统的性能和设计越来越受到广泛关注,从现行的电池组电源管理系统中应实现逐步的改进,在电池组的高温和最大温差上做合理设计研究,只有这样才能让电动汽车的锂电池组发挥更高的性能,从而提高电动汽车的综合性能和动力。该文笔者主要针对电动汽车动力锂电池组的电源管理系统设计做研究,以供参考。     

动力锂电池荷电状态估算的改进方法

为了解决传统安时-开路电压法荷电状态(state of charge,SOC)初值SOC_0误差大,忽略了估算过程中温度等影响因素对估算精度的影响等问题,提出了改进的安时积分-开路电压法:根据不同温度、循环使用次数下的实验数据,拟合出SOC与开路电压(open circuit voltage,OCV)、温度、使用次数的函数关系,从而获取准确的SOC_0;结合实验分析温度、放电倍率、使用次数对于安时积分的影响,并对其进行修正和优化。实验表明,改进的安时-开路电压法可将估算精度提高至97%。     

基于随机抽样参数辨识的动力锂电池组仿真模型构建

为解决多电芯电池组建模过程中电池参数辨识大量耗时的问题,根据电池组中各单体电池参数呈正态分布的特点,提出一种基于统计学方法和最小电动势的复合电池组建模方法.该方法首先随机抽取电池组中部分单体作为样本,利用脉冲充放电实验和最小二乘辨识方法对样本电池进行参数辨识;然后以样本电池参数的平均值和方差代表电池组的参数特征进行电池组模型构建;最后基于Simulink平台进行计算机仿真实验,并对比实际充放电实验数据.结果表明,两者的端电压误差在0.05 V以内,相对误差1.5%,验证了所提方法的有效性.     

基于单片机控制的锂电池组电路的设计

提出一种基于单片机控制的锂电池组电路设计方案.采用8位CMOS闪存单片机PIC16F886作为主控芯片,电路设计中含有S-8254芯片的一次保护电路、S-8244芯片的二次保护电路和MCU的辅助保护功能电路,辅以电池均衡控制电路,实现对整个电池组电路的状态监控和保护功能.对所设计的锂电池组电路进行测试实验,结果表明该设计不仅能精确测量电池组电量,有效保护其电路,而且可使电池进行均衡充电,使各个电池都发挥出最优的性能,从而满足笔记本电脑电源的要求.     

题库管理系统中的自动化组卷算法

分析了题库管理系统中核心模块自动化组卷算法的设计思路，并通过一个关系模型对几种常用的组卷算法进行了设计与比较。     

电动汽车锂电池组的新型双向均衡法

由于电池制造工艺的制约导致生产出的电池间存在一定的离散性,多次充放电后不一致性更加严重,因此有必要对电动汽车电池组进行均衡.在分析了锂电池间不一致性的基础上建立了双向均衡结构,采用粒子滤波PF(Particle Filter)法估算电池初始剩余电量SOC(State Of Charge),提出了先让高SOC电池放电和先给低SOC电池充电的均衡法.该方法相比传统基于充电电压的均衡法能更精确的反映电池能量状态.实验结果表明,对于要求低能耗的系统采用先让高SOC电池放电均衡至±2%平均SOC界限范围;对于要求均衡结果一致性较高的系统采用先给低SOC电池充电均衡至±1%平均SOC界限范围.该均衡方法有效改善了电池组间的不一致性,对于提高电动汽车锂离子电池的使用寿命和续航里程具有实际意义.     

基于数字受控源的高精度锂电池组储能方案

提出了一种基于数字受控源, 由纯硬件实现控制算法的锂电池组储能方案。该方案能够同时检测锂电池组中各单体电池的状态, 并通过稳定且高精度的数控电信号输出, 为锂电池组提供最佳的储能模式, 解决了传统充电器控制方式中相对粗糙的信号采集与控制所造成的电池寿命缩短的问题, 并消除了充电过程中电池爆裂等安全方面的隐患。在一些不稳定的可再生能源供给的采集与存储等应用场所, 这种可靠、精确且通用性强的锂电池组的储能管理方案得以实施, 可为锂电池供电系统发挥出最优性能提供保障。     

超级电容器组在混合动力汽车上的应用技术研究

介绍超级电容器在混合动力汽车上的应用现状和面临的挑战,针对超级电容器的实际应用提出超级电容器组能量管理系统的设计构想,阐术其发展前景与研究趋势.