電動車電池管理系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3．2 CECU模塊軟件設(shè)計
中央管理模塊完成對LECU模塊采集的數(shù)據(jù)的分析、處理和顯示。主要包括充放電狀態(tài)判斷，對電壓、溫度進(jìn)行排序，判斷電池電壓、電流、溫度是否異常?如果異常，對異常情況做相應(yīng)的處理和報警；根據(jù)電池的各項參數(shù)對電池進(jìn)行SOC估算，在LCD上顯示電池組的工作狀態(tài)，包括總電壓、總電流、電池組的最高電壓與最低電壓、最高溫度與最低溫度、各單體電池的電源、電池剩余電量SOC、充放電狀態(tài)、報警信息等。中央管理模塊的程序流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/179242.htm
4 SOC估算方法
本文采用了一種綜合的電量估計方法，它以開路電壓法和安時積分法為基礎(chǔ)，充分考慮各種影響因素并進(jìn)行補償。
(1)開路電壓法獲取每次上電的初始剩余電量SOC0開路電壓法利用電池的放電深度與電池的開路電壓的關(guān)系，通過測量電池的開路電壓來估算SOC。在實際運用中，電池管理系統(tǒng)實時所采集的電池端電壓在電池充放電的過程中變化比較大，不能準(zhǔn)確地對應(yīng)電池的開路電壓，所以我們無法在運行過程中利用端電壓來估計電池的剩余容量。但是，電池在停止充放電后，其端電壓會發(fā)生變化，隨時間逐漸趨于穩(wěn)定。當(dāng)端電壓穩(wěn)定時，這時的端電壓與容量的關(guān)系就比較明確。電池靜置的時間越長，其端電壓越能表征其內(nèi)部容量。所以可以考慮將電池的靜置時間t作為參數(shù)，在電池靜置前的容量SOCn與電池穩(wěn)定后其端電壓所表征的容量SOCm做一定的加權(quán)，如式(4)。
式中：T為電池端電壓穩(wěn)定所需的時間；t為電池靜置時間(即兩次使用的間隔時間)；SOCn為電池靜置前的剩余容量；SOCm為電池端電壓穩(wěn)定時的剩余容量。
理論上來說，T是一個無窮長的時間，但實際上，一般端電壓的變化率小于一定值時就認(rèn)為其是穩(wěn)定的。電池穩(wěn)定后其端電壓所表征的容量SOC由電池供應(yīng)商提供的電池參數(shù)確定。
(2)安時法確定放電狀態(tài)下t時刻剩余電量SOCt假設(shè)在△t時間內(nèi)，電池以恒定電流放電，在時刻n其電池時間容量為：
式中：△C(放電為正，充電為負(fù))為△t時間內(nèi)電池的充放電容量。
由C=Idt轉(zhuǎn)化為積分形式后，即：
式中：Ct為t時刻電池的容量；C0為放電初始電池容量；i(t)為t時刻的電流。
由上式可估算出t時刻電池的剩余電量SOCt：
當(dāng)然電池不是一個簡單模型，它的電量受到溫度、充放電電流、充放電循環(huán)次數(shù)、自放電等多種因素影響，其中有些因素對電量估計的影響很大。因此剩余電量的估算應(yīng)該充分考慮各種因素的影響，并進(jìn)行相應(yīng)的補償，如：充放電效率補償、自放電及老化補償、放電率補償和溫度補償?shù)取?br />
5 總結(jié)
電池管理系統(tǒng)是電動車不可缺少的一部分，它運用各個學(xué)科的技術(shù)手段來實現(xiàn)電池狀態(tài)的監(jiān)控和管理，從而提高電動車運行的可靠性，延長電池的使用壽命，為電動車下一步的智能一體化提供了可擴展的平臺。
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