(卓工)电动汽车动力锂离子电池管理系统建模与仿真分析文献综述

 2022-11-25 15:33:27

文 献 综 述

1 引言

电池监控管理对于大多数电动汽车(EV)至关重要,因为乘客的安全,操作乃至生命都取决于电池系统。在指定的安全操作条件下检查和控制电池的状态恰好是电池管理系统(BMS)的主要功能[1]。本次课题将研究搭建电池管理系统重要功能模块,定义模块接口、系统参数与标定参数,6) 功能模块包括:测量模块、电池算法模块(SOC/SOH估算)、充放电控制模块、电池均衡控制模块、电池热管理模块、故障诊断功能等。

2 研究背景及意义

随着科技的迅速发展,社会的不断进步,世界各国人民的生活水平也不断提高,汽车成为人们生活中的重要交通工具。那么世界各国的汽车保有量也大幅提升,进而导致地球的资源被过度消耗,尤其是一些不可再生的能源,比如石油等。我国是石油进口大国,汽车保有量的不断提高导致我国的石油进口依赖度也不断增加。能源供给的独立是国家稳定发展的重要基础, 也是影响国家经济发展的重要因素,所以发展新能源汽车是我国的必然选择。同时传统汽车都是通过燃烧石油等来得到能量,并将产生的尾气排放到空气中,其中的二氧化碳、硫化物等会对环境造成严重的污染,所以新能源汽车也是解决环境污染的必然选择[5]。

汽车“电动化”是汽车新产业“新四化”变革的重要方向,随着国内外整车厂不断加大在新能源汽车领域的投入,汽车整体架构出现重大变化。电池是电动汽车中最常见的电能存储设备。当电池连接到负载或电源时,其性能取决于电池内部的化学反应。化学物质随时间和使用情况而降解造成了电池储能能力的逐渐降低。在各种负载条件下,都需要通过适当的方式控制其充电和放电曲线以合适的方式来调节电池,从而减少电池折旧过程。一般来说,当电池在各种热条件和频繁充电和深度放电循环下工作时,尤其是在高脉冲电流条件下,电池寿命会缩短。与具有安全功能和自动关机功能的功率调节系统一起使用时,即使有爆炸或故障的报道,电池也是安全的。传统的低成本电池充电器很少采用针对该电池的保护功能,因此缺乏灵活的和全面的保护。因此,可灵活保护不同类型电池并能提供所有安全功能的电池管理系统已成为电动汽车和替代能源系统的最新开发/研究主题[1]随着世界经济的不断发展,世界汽车占有量不断增加,导致环境污染和能源危机进一步加剧,因此电动汽车成为研究热点。[2]

3.国内外研究现状

3.1电池管理系统国外发展现状

随着锂电池技术的发展,BMS 的功能需要不断发展创新。在电池管理系统的研究方面国外一直走在前列,技术成果也较多,大陆、AVL 李斯特公司、联电、德尔福、和 FEY等都是佼佼者。

SIEMENS 公司的 BMS 能够实时跟踪充电过程,同时动态调整充电器的工作状态,进而控制并且优化整个充电过程。

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