纯电动轿车用电池管理系统

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1、纯电动轿车用电池管理系统报告内容电池管理技术的现状串联电池组充电模式成组电池的SOC定义电池组的一致性评价体系电池管理技术的现状安全性和成组电池的长寿命是锂离子电池在电动汽车上推广使用的主要障碍电池管理相关技术亟待解决电池管理技术的现状1、安全性和成组电池的长寿命是锂离子电池在电动汽车上推广使用的主要障碍车辆对电池的高性能要求和锂离子电池的抗滥用能力较差形成鲜明矛盾电池管理技术的相对落后车辆要求主要问题电池原理宽工作温度范围高倍率充放电摆放集中高温下充放电性能低温下充放电性能产生热量大散热条件差温度高热稳定性差电解液氧化产生大量

2、热热失控温度低嵌入能力差锂沉积内部短路产生大量热热失控大量成组充分利用电池容量一致性充放电过程中部分电池过电压电压过高电解液分解产生大量热热失控电压过低铜析出再次充电可能造成内部短路产生大量热热失控长寿命电池容量下降电池内阻增加倍率增加使用过程中电池的发热量增加电池管理技术的现状2、电池管理相关技术亟待解决电池管理的职责有效监控电池状态优化使用电池能量防止电池过充电和过放电延长电池后面电池管理系统是电池与外部设备（如充电机和整车控制器等）连接的纽带。电池管理技术的现状电池管理系统的现状功能齐备外部参数（电压、

3、电流、温度）检测状态估算（SOC估算）一致性评价以及数据分析报警等功能对外通信功能性能不足电池管理技术的现状性能不足的原因电池性能的复杂性跨多学科多变量影响非线性强耦合成组电池的一致性电池管理技术的现状研究相对独立，各单位之间配合还不深入零部件供应商研究重点忽略问题电池生产厂家提高单只电池性能成组应用问题电池串并联对电池性能影响车辆工况及对电池性能要求与电池管理单位密切配合,研究车用电池的使用方法电池管理系统基于电池的外特性监控外部物理参数提高检测精度提高系统可靠性与电池的性能的结合电池内部电化学机理不同状态下的使用方法为电池的使用和

4、状态估算提供理论依据和数据支持充电机电机控制器提高设备的稳定性电路拓扑选择控制策略研究将电池看作是一个整体基于电池端电压的控制策略电池与普通直流母线的差异电池与普通负载的差异电池管理技术的现状所以在使用过程中基于电池外特性基于单只电池基于铅酸电池基于小容量电池对电池的状态进行估算和充放电控制。电池管理系统不能为电池的使用提供数据支持，不能很好的完成纽带作用。串联电池组充电模式1、充电方法的研究现状出现了恒压、恒流、恒压恒流、变电流间歇充电、脉冲去极化充电、多段恒流及智能充电等充电方法。研究的重点是采用合适的电流控制方法或者电力电子电路

5、，加快充电进程和提高充电效率。串联电池组充电模式2、主要问题将电池组看作是一个整体，忽视了电池之间的差异性；忽视了温度对电池性能的影响；忽视了老化对电池性能的影响；忽视了不同类型、厂家、电压等级的差异；充电机的适应性差。电池组内部分电池存在严重的过充电隐患。加之锂离子电池的抗过充能力较差，所以充电过程的安全性和长寿命都无法保证。串联电池组充电模式3、解决方案—管理系统和充电机配合的充电模式工作原理管理系统和电池绑定，形成智能电池包；管理系统与电池厂家密切配合，研究不同状态下的使用方法，并嵌入管理系统；充电过程中，管理系统依据电池的当前

6、状态和电池的使用方法，得到电池的最大允许充电电流；充电过程中，充电机依据管理系统提供的最大允许充电电流，实现电流的调整。串联电池组充电模式主要优点多变量闭环控制，保障电池使用的安全；增强了管理系统的管理和控制功能；使得充电机具有更好的适用性和通用性；提高了充电的过程的智能化水平；简化了充电工作人员设置充电参数等繁琐的工作。成组电池的SOC定义1、成组电池的SOC估算现状将电池组看作是一个整体，采用与单只电池类似的处理办法，基于电池组的端电压，对电池组的SOC进行估计。2、主要问题没有考虑电池之间的差异性SOC的含义随着一致性的变差而逐

7、渐模糊，不能有效的指导电池的使用。成组电池的SOC定义3、解决方案单只电池的SOC定义为：为电池的最大可用容量为电池的剩余容量成组电池的SOC定义对于只最大可用容量分别为：当前的荷电状态分别为的电池串联成组。由于各只电池不可能完全一致，所以势必存在一只电池，其放电容量在所有只电池中取得最小值，即：它限制了电池组的最大放电容量，即有：成组电池的SOC定义由于各只电池不可能完全一致，所以势必存在一只电池，其充电容量在所有只电池中取得最小值，即：它限制了电池组的最大充电容量，即有：成组电池的SOC定义所以，该组电池组的最大可用容量为：可见：

8、电池组的容量与组内所有单只电池的容量及SOC密切相关。当i=j的时候，电池组的容量等于组内容量最小的第i（j）只电池的容量；当i≠j的时侯，电池组的容量比最小单只电池的容量还要小。成组电池的SOC定义所以成组电池的SOC