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智能充电机充电技术与车载动力系统详解_ag真人ag真人厅

发布者: ag真人厅发布时间:2021-11-24

本文摘要:锂离子电池组充电机电池不平衡不易使其产生过充放电问题,相当严重伤害其使用寿命。

锂离子电池组充电机电池不平衡不易使其产生过充放电问题,相当严重伤害其使用寿命。本文明确提出了一种新型智能充电机电池模式,使电池组更为安全性、可信地充电机电池,需要缩短其使用寿命,减少安全性,减少用于成本。

1、车载锂离子电池管理系统作为电动汽车电池的监测“大脑”,电池管理系统(BMS)在混合动力电动汽车中可以构建对电池剩下电量的监测,预测电池的功率强度,便于对整个电池系统的理解和整车系统的掌控。在显电动汽车中,BMS具备预测电池剩下电量、预测行经里程和故障诊断等智能调节功能。

BMS对锂离子电池的起到最为显著,可以提高电池的用于状态、缩短电池使用寿命、减少电池安全性。BMS将是未来电动汽车发展的关键技术。车载动力电池系统及充电机电池技术解析如图1右图,BMS中数据采集模块对电池组的电压、电流和温度展开测量,然后将收集的数据分别传输到冷管理模块、安全性管理模块并展开数据表明。

热管理模块对电池单体温度展开掌控,保证电池组正处于拟合温度范围内。安全性管理模块对电池组的电压、电流、温度及荷电状态(SOC)估计结果展开辨别,当经常出现故障时收到故障报警并及时采行断路等应急保护措施。

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状态估算模块根据收集的电池状态数据,展开SOC和身体健康状态(SOH)估计。目前主要是SOC估计,SOH估计技术尚能不成熟期。能量管理模块对电池的充放电过程展开掌控,其中还包括电池电量平衡管理,用来避免电池组中各单体的电量不完全一致问题。

数据通信模块使用CAN通信的方式,构建BMS与车载设备和非车载设备之间的通信。BMS的核心功能是SOC估算、平衡管理和热管理,此外还具备其他功能比如充放电管理、预充电机电池管理等。

在电池充放电过程中,必须根据环境状态、电池状态等涉及参数展开管理,设置电池的最佳充放电曲线,例如设置充电机充电电流、充电机电池下限电压值、静电上限电压值等。电动汽车的高压系统电路不存在的容性阻抗在上电瞬间相等于短路,因此必须展开预充电机电池管理来避免高压电路上电瞬态电流冲击。2、电池管理系统的核心功能2.1SOC估计SOC用来叙述电池剩下电量,是电池用于过程中最重要的参数之一。

SOC估算是辨别电池过充过放的基础,准确的估算可以最大限度的防止电池组的过充放电问题,使其更为可信地运营。电池SOC的估计在内部工作环境和外界用于环境转换的影响下呈现十分反感的非线性。

影响电池容量的内外因素有多种,如电池温度、电池寿命、电池内阻等,要精确已完成SOC估计有相当大艰难。现有的SOC估计方法如下:(1)安时计量法。安时计量法不考虑到电池内部结构、状态等方面的变化,因而有结构非常简单、操作者便利的优点,但是该方法的精度不低。

若电流测量精度不低,那么随着时间的流逝,SOC总计误差将大大增大,影响最后结果。该方法合适计量电动汽车上的电池SOC,若能提升测量精度,称得上一种非常简单可信的SOC计量方法。(2)开路电压法。

锂离子电池开路电压与SOC有近似于线性关系,能用来辨别电池内部的状态。但因测量拒绝更为严苛,必须电池静置时间最少在1h以上,不合适分开用于于电动汽车内电池的在线动态检测。

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一般情况下,因开路电压法在充电机电池初、末期估计值准确率较高,常常将开路电压法与安时计量法融合用于。(3)卡尔曼滤波法。卡尔曼滤波法凭借出众的缺失误差能力,尤其适合于电流波动轻微的混合动力电池,该估计法的缺点在于对系统处理速度的拒绝较高。

(4)神经网络法。神经网络具备产于并行处理、非线性同构和自适应自学等特性,因此可以用作仿真电池动态特性,估计SOC。但是此方法必须大量参照数据可供神经网络展开自学,且数据和训练方法拒绝较高,否则不会导致不能拒绝接受的误差。

2.2平衡管理在生产电池过程中要经过很多道工序,差异化不会导致不完全一致的状态。电池单体的差异主要展现出在随着时间推移和温度变化,其内阻和容量都会有差异。单体之间大的差异更容易引发过充或过敲现象,导致电池损毁。

构建电池平衡需要最大限度地充分发挥动力电池的效用,缩短电池使用寿命,减少安全性。现阶段国内外主流平衡方法如下:(1)电阻平衡法。此方法是能量力学系统型平衡法的主要代表,方法非常简单,成本低,但是能量损耗较为大,效率较低,只限于于小电流充放电的系统中。(2)电源电容法。

此方法所谓能量力学系统型平衡法的主要代表,它填补了电阻平衡的缺点。但它控制电路简单,平衡速度较快,用时较长,不合适大电流用于。(3)变压器平衡法。

此方法是基于平面多绕组变压器结构的串联电池组主动平衡掌控方法。它的缺点是电路简单、器件多,体积过于可观,不更容易电池组的拓展。一般限于于大电流的充放电中。(4)集中式平衡。

该方法能很快地使整个电池组为电池单体移往能量,集中式平衡模块的体积更加小。但多个电池的平衡操作者无法分段展开,而且必须大量线缆相连,呼吸困难用作电池数量较小的电池组。

2.3热量管理温度对电池各方面的性能都有影响。温度场的不均匀分布性将激化电池组的不一致性,故对其展开管理十分适当。热管理的目的是通过冷却或者风扇措施将电池系统的温度保持在一定的范围内,并且尽可能维持电池组内的温度一致性。温度管理主要已完成以下4项功能:(1)较慢冷却较低电阻条件下的电池组;(2)确保电池温度场的均匀分布;(3)电池温度的精确测量和监控;(4)在电池组温度过低时,有效地撤离热量。

常用的加热方法有大自然对流法、强制空气对流法、液体流法、热力学材料法和热管理法等,常用的冷却方法有电池内部加热法、冷却板法、冷却套法和热泵法等。3、锂离子电池充电机电池技术3.1现状及发展趋势实际应用于中,根据电池容量的容许自由选择有所不同的充电机电池模式是缩短蓄电池使用寿命的必然选择。锂离子电池充电机电池方法较多,最简单的是恒定电压充电机电池法。

锂离子电池组一般由大量的单体串联构成,由于每个单体生产工艺的差异,不存在内阻、电压、容量和温度的不一致性,不易导致充放电过程中的不平衡,即大容量单体深敲、小容量单体过放,这不会对电池组导致相当严重受损。解决问题不平衡充放电问题是锂离子电池组的研究重点。电动汽车对电池充电机电池技术的拒绝还包括:(1)充电机电池过程快速化。

动力电池比能量较低造成重复使用充电机电池续航里程较短,这仍然是容许电动汽车发展的最重要因素。只要让蓄电池更加较慢更加有效地充电机电池,就可以间接填补电动汽车续航里程较短这众多弱点。

(2)充电机电池设备通用化。为了执着涉及学术前沿、优化自身产品谋求尽量多的市场份额,各种新型的蓄电池层出不穷,并并存于这个市场中。

在有所不同种类、有所不同电压等级蓄电池共存的情况下,公共场所中的充电机电池设备必须享有更加普遍的适应性,一方面充电机充电机必须限于于尽量多的蓄电池,另一方面对于有所不同的电压等级,充电机充电机都必须符合客户的拒绝。(3)充电机电池策略智能化。为了尽量构建蓄电池的可用充电机电池,监控其充放电状态,防止过静电,超过既节约能源又减缓老化的目的,必须更加智能的充电机电池策略。即针对有所不同的蓄电池获取有所不同的充电机电池策略,以相符该电池充电机电池曲线。

(4)电能转换高效化。电动汽车能量损耗与运营成本涉及甚密,要想要更进一步推展电动汽车,必需尽量地均衡其性价比,减少能耗。

(5)充电机电池系统集成化。随着系统小型化和多功能简化的拒绝,以及电池可靠性和稳定性拒绝的提升,充电机电池系统将和电动汽车能源管理系统集成为一个整体,构建电流检测和偏移静电维护等功能,需要外部组件才可构建体积更加小、集成化更高的充电机电池解决方案,从而为电动汽车其余部件节约出有布置空间,大大降低系统成本,并可优化充电机电池效果,缩短电池寿命。3.2智能充电机电池技术基于以上对锂离子电池组及其充电机电池现状的分析,针对锂离子电池组充电机电池过程中易产生的不均衡性和安全性问题,本文总结出有一种基于电动汽车BMS的智能充电机电池模式,如图2右图。在整个充电机电池过程中,BMS系统主要针对锂离子电池组展开电池电压、电流信号的监测和温度、相连状态等的检测;充电机充电机中的智能管理系统针对充电机电池设备的输入模式展开动态监控。

BMS系统与充电机电池设备智能管理系统构建智能通讯,展开电池组与充电机电池设备状态的动态模式核对,为电池组自由选择拟合的充电机电池模式。在充电机电池初始过程中,BMS对锂离子电池组展开容许仅次于充电机电池量估算,即对整个电池组的单体展开SOC评估,测得电池组仅次于可充电机电池量。并融合预先原作的充电机电池量安全系数,计算出来出有电池组仅次于容许充电机电池量。

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充电机电池过程中,按照仅次于容许充电机电池量对锂离子电池组展开充电机电池。充分利用BMS的能量管理模块,对电池组单体展开充电机电池平衡掌控,确保单体参数一致性。同时在充电机电池过程中,必须对SOC值展开周期性(检测周期根据电池荷电量的减少梯度制订)检测。

利用BMS系统的状态估算功能,融合安全性管理,最大限度避免电池组的过充电机电池。在超过电池组仅次于充电机电池量之后,BMS和充电机电池设备智能管理系统皆可以智能控制充电机电池控制器,完结充电机电池过程。同时,BMS插入与充电机充电机智能监测系统的通讯。

智能充电机电池方式不仅需要解决问题锂离子电池组充电机电池不平衡问题,也能最大限度地确保电池组充电机电池安全性,缩短锂离子电池组使用寿命,确保其用于安全性。4、锂离子电池检测技术我国大力发展电动汽车产业,并且大力推展涉及充电机电池设施建设。

但是这些示范性设备在运营中找到很多问题,如电池的检验给定、设备的痉挛、相连装置的插拔模块接触不良等。在少量装置时经常出现的这些问题如果无法解决问题,在电动汽车大量应用于后,将经常出现应接不暇的局面,不致对其发展产生有利影响。

随着电动汽车基础设施大量建设,急需涉及设施检测方案。天津市电力公司积极开展《移动式电动汽车充电机电池关键设备检测技术研究》项目,其中针对电动汽车换电站最重要的是对电池组的检测。电动汽车换电站中主要还包括电池故障诊断,检验确保和基于BMS监测的分箱充电机电池技术,将针对电池检验装置和充电机充电机的性能展开重点检测。

对锂离子电池特性的研究和掌控,不利于对调电站中检验装置精确度展开辨别,提升电池使用寿命。通过对大量已投放运营的充电机电池关键设备展开调研,不利于掌控其运营特性和故障特性,提升检测效率,构成简单快捷的移动式检测方案。这将是一道强有力的核心技术确保,有助电动汽车的全面发展。

5、结语本文对锂离子电池系统展开了分析,对BMS的包含和核心功能展开了重点讲解,针对电池组充电机电池不平衡问题明确提出了一种智能充电机电池模式。一套完备的智能充电机电池系统可以协商充电机充电机与电池组之间的供求关系,为电池组获取更为安全可靠的充电机电池模式,缩短其寿命,减少电池组可靠性且减少运营成本,将沦为未来电动汽车技术的研究重点。与智能充电机电池技术相匹配的便利的、较慢的“移动式”充电机电池关键设备检测装置的研发势在必行。


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