【正文】
亞爾等人對(duì)混合系統(tǒng)進(jìn)行建造和測(cè)試,作為一個(gè)不間斷電源供應(yīng)器[ 16]。s ability to act as an uninterruptible Power Supply [16]. Phuangpornpitalc and Kumar examined theeconomic benefit (or lack of benefit) of 10 Solar/Wind/Diesel. To capitalize on the full benefits of electricdrive transport, policy makers in China should consider measures to lower the carbon intensity of the grid. The recently passed Renewable Portfolio Standard and increasing crackdown on small inefficient coal power plants are examples of policies that will help achievethat goal. Encouraging a transition to advanced batteries (. Liion, NiMH) for EVs would also reduce environmental waste problems from lead batteries.外文資料翻譯譯文電動(dòng)自行車(chē)(E2Ws)在中國(guó)的社會(huì)中占有重要的地位;這無(wú)疑是對(duì)世界市場(chǎng)最好的驅(qū)動(dòng)。本文參考了很多國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料,成功的解決了以下問(wèn)題: (1)針對(duì)鋰離子電池串聯(lián)所帶來(lái)的不一致性問(wèn)題做了深入的研究,綜合考慮實(shí)際應(yīng)用中的各方面因素,確立了電阻分流的均衡電路,解決了電池組的不一致性問(wèn)題。盡管此方法有點(diǎn)繁瑣,但卻有很好的抗干擾作用,尤其是對(duì)偶爾的采樣。free(b)。j++)fora[jj]=。(j=0。jj=(ii1)*n+i。forj++)kk++)p[ii]=q[ii]。forifdouble (3)能夠?qū)崿F(xiàn)在電池充放電兩種狀態(tài)下的實(shí)時(shí)監(jiān)控并可以判斷故障原因。多個(gè)從機(jī)的情況下。 V,則可推斷出電池可能發(fā)生短路、過(guò)放或保護(hù)系統(tǒng)到電池的檢測(cè)線斷路,單片機(jī)將馬上發(fā)出信號(hào)切斷主回路MOS管。(12) 24個(gè)中斷管腳,每個(gè)管腳帶觸發(fā)極性選擇所有輸入管腳上帶電壓滯后和可配置的上下拉器件,所有輸入管腳上可配置輸出斜率和驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。4 硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)是由MCU模塊、檢測(cè)模塊、均衡模塊組成的。X(k)+N(k)則卡爾曼濾波的算法流程為:1. 預(yù)估計(jì)X(k)^= F(k,k1)如果充放電起始狀態(tài)記為SOC0,那么當(dāng)前狀態(tài)的SOC為: Ah積分法應(yīng)用中若電流測(cè)量不準(zhǔn),將造成SOC計(jì)算誤差,長(zhǎng)期積累,誤差越來(lái)越大;要考慮電池充放電效率;在高溫狀態(tài)和電流波動(dòng)劇烈的情況下,誤差較大;電流測(cè)量可通過(guò)使用高性能電流傳感器解決,但成本增加;解決電池充放電效率要通過(guò)事前大量實(shí)驗(yàn),建立電池充放電效率經(jīng)驗(yàn)公式。均衡充電模塊只在充電的時(shí)候通過(guò)MOSEET管的開(kāi)關(guān)對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行均衡充電,使電池組中的每個(gè)電池更加均衡一致。用電器具的工作環(huán)境和使用條件要求電池在特定的溫度范圍內(nèi)有良好的性能。一般在常溫下,鎳鎘電池的自放電率為每月13% ~l5%,鎳氫電池為每月25%~35% ,而鋰離子電池只有每月5%~8%.不同溫度和電池充飽狀態(tài),對(duì)其影響不同, 通過(guò)考察發(fā)現(xiàn),目前的電動(dòng)自行車(chē)車(chē)載電池基本沒(méi)有管理系統(tǒng),這種情況對(duì)于鎳鎘電池和鎳氫電池來(lái)說(shuō)還基本可以,但是對(duì)鋰離子電池來(lái)說(shuō),這是絕對(duì)不行的。電池管理系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車(chē)最關(guān)鍵的技術(shù)之一,在近年來(lái)雖然有很大的提高,很多方面都己經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,但有些部分仍然不夠完善,尤其是在采集數(shù)據(jù)的可靠性、SOC的估算精度和安全管理等方面都有待進(jìn)一步改進(jìn)和提高。可以優(yōu)化電池的外部參數(shù),最終增加電池的壽命,起到保護(hù)電池的作用。此外,我國(guó)在十五期間成立了電動(dòng)汽車(chē)的專(zhuān)門(mén)研究項(xiàng)目,通過(guò)最近幾年的努力,已經(jīng)取得很大的成就。不與其他部門(mén)爭(zhēng)奪能源。 本文設(shè)計(jì)的理電池管理系統(tǒng)硬件電路可靠、經(jīng)濟(jì)、抗干擾能力強(qiáng),經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)SOC剩余容量的估計(jì)比較準(zhǔn)確,均衡基本能達(dá)到要求。今后需要解決的問(wèn)題還有:降低電路的復(fù)雜程度、提高抗干擾性、過(guò)載撞擊高溫情況下的安全性、研發(fā)具有通用性的BMS(不針對(duì)某一類(lèi)電池)。美國(guó)托萊多大學(xué)提出BMS基本結(jié)框圖(圖1)。均衡管理可分為能量耗散型和能量非耗散型兩大類(lèi)[?,F(xiàn)在借著國(guó)家推廣電動(dòng)汽車(chē)的契機(jī),更是掀起了一股研發(fā)的新浪潮。實(shí)時(shí)顯示,故障時(shí)報(bào)警等相關(guān)功能。它比自行車(chē)的機(jī)動(dòng)性能好得多。高收入家庭能靠自家的汽油發(fā)電機(jī)發(fā)電照明,中下收入的上班族就只能靠馬燈什么的照明了。目前所涉及的電動(dòng)自行車(chē)電池管理系統(tǒng)(BMS )通常包含以下功能組成部分:數(shù)據(jù)采集、剩余容量( SOC)的估算、電氣控制(充放電控制)、熱量管理、安全管理和數(shù)據(jù)通信等。在國(guó)家863計(jì)劃2005年第一批立項(xiàng)研究課題中,就分別有北京理工大學(xué)承擔(dān)的混合動(dòng)力轎車(chē)(EQ7200HEV)用鎳氫動(dòng)力電池組及管理模塊、蘇州星恒電源有限公司承擔(dān)的燃料電池轎車(chē)用高功率型鋰離子動(dòng)力電池組及其管理系統(tǒng)、北京有色金屬總院承擔(dān)的解放牌混合動(dòng)力城市客車(chē)用鋰離子電池及管理模塊等課題。鋰離子電池不存在記憶效應(yīng);相同的電容量下,體積非常??; V,是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍;可使用的溫度范圍廣(一20℃ ~60℃),而鎳氫電池為(0℃~50℃)。電池的放電特性是指電池在一定的放電制度下,其工作電壓的乎穩(wěn)性,電壓平臺(tái)的高低以及大電流放電性能等,它表明電池帶負(fù)載的能力。 (5)安全性:在確保系統(tǒng)以上特性的同時(shí),我們還必須保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的安全性問(wèn)題。單獨(dú)使用任何一種算法估算SOC都存在不可避免的缺陷,很難單獨(dú)應(yīng)用在實(shí)時(shí)在線測(cè)量環(huán)境,因此需要綜合考慮各個(gè)方面的因素,得到一種最優(yōu)算法:利用安時(shí)積分計(jì)算動(dòng)態(tài)過(guò)程中SOC的變化量,結(jié)合開(kāi)路電壓和零負(fù)載電壓修正電流積分造成的累計(jì)誤差。現(xiàn)設(shè)線性時(shí)變系統(tǒng)的離散狀態(tài)防城和觀測(cè)方程為: X(k) = F(k,k1)(9) RTC一(實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器)8位模數(shù)計(jì)數(shù)器,帶基于二進(jìn)制或十進(jìn)制的預(yù)分頻器,實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能,使用外部晶體和RTC來(lái)確保精確時(shí)基、時(shí)間、日歷或任務(wù)調(diào)度功能,內(nèi)帶低功耗振蕩器(1 kHz)。開(kāi)關(guān)SSS4負(fù)責(zé)將電池的負(fù)極連接至飛電容的負(fù)極。單總線適用于單主機(jī)系統(tǒng),能夠控制一個(gè)或多個(gè)從機(jī)設(shè)備。所以數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)電壓、溫度和電流的采集是以硬件為平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而電量估算模塊、狀態(tài)管理模塊、則是通過(guò)軟件部分來(lái)處理的,并輸出顯示模塊。(j=0。{g[jj]=。kk=m1。g[jj]=g[jj]+a[i*l+kk]*e[j*m+kk]。}i=n1。ifj=n1。{b[jj]=。kk++)i=n1。其二是在因干擾而使運(yùn)行程序發(fā)生混亂,導(dǎo)致程序亂飛和陷入死循環(huán)時(shí),采取使程序回歸正軌的措施,這些措施可以由軟件單獨(dú)實(shí)現(xiàn),也可以采用軟硬件相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。7 結(jié)論 本文針對(duì)鋰離子電池組的日益廣泛應(yīng)用、市場(chǎng)的需求以及鏗離子電池組管系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)際應(yīng)用中的難題,研究設(shè)計(jì)了一種經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠的七節(jié)適用于電動(dòng)自行車(chē)的鏗離子電池組智能管理系統(tǒng)。他們的愛(ài)一直陪伴著我,給了我無(wú)盡信心和力量。 有些網(wǎng)站提出了解決優(yōu)化的方法,組件的大小和調(diào)度采用普遍的算法,以減少計(jì)算時(shí)間[8,14,15]。必要的量化的差異表現(xiàn)在模型設(shè)計(jì)與實(shí)際系統(tǒng)中,從而可以提高模型的設(shè)計(jì),更好地了解潛在的影響系統(tǒng)運(yùn)行的因素,并為制造商供數(shù)據(jù),帶來(lái)更好的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。電池和電動(dòng)機(jī)的技術(shù)大大改善,允許更好的E2Ws(杰姆森和本杰明,2005),由于城市的迅速擴(kuò)張,更加快了自行車(chē)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)電壓、電流、溫度等參數(shù)的采集,應(yīng)用卡爾曼算法實(shí)現(xiàn)了SOC的估算。(3)看門(mén)狗程序。(kk=0。i=n1。kk++)i=n1。i++)free(b)。(js==0)for{(j=0。j=n1。,各子模塊測(cè)量所在電池的單體電壓和溫度,將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線報(bào)送母控制器,母模塊完成電壓、電流、過(guò)電流、漏電流等數(shù)據(jù)測(cè)量,同時(shí)控制熱管理風(fēng)機(jī)的啟停,將重要數(shù)據(jù)信息整車(chē)通過(guò)CAN總線報(bào)送至整車(chē)控制器。Q4是控制電池組整充的開(kāi)關(guān),Q2,Q3,Q5是控制單節(jié)電池充電的開(kāi)關(guān)。電解液的溫度直接影響到放電量,環(huán)境溫度對(duì)蓄電池的工作性能和使用壽命有極大的影響作用。電壓信號(hào)、電流信號(hào)通過(guò)不同的采集電路,分別進(jìn)人單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器,進(jìn)行信號(hào)的濾波和轉(zhuǎn)換。另外,由于SOC算法比較復(fù)雜,需要電池管理系統(tǒng)具有較快的數(shù)據(jù)處理速度。+T(k,k1)Q(k)T(k,k1)39。開(kāi)路電壓法是利用電池的開(kāi)路電壓與電池的荷電狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)的關(guān)系,通過(guò)測(cè)量電池的開(kāi)路電壓來(lái)估計(jì)SOC的。基于本系統(tǒng)的使用范圍是電動(dòng)自行車(chē),所以本設(shè)計(jì)的硬件電路既要簡(jiǎn)單又必須穩(wěn)定可靠,所以對(duì)原有管理系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了改造,包括電壓采集電路、電流采集電路等,而且又在原有系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,添加了另外一項(xiàng)功能,即均衡充電。(5)循環(huán)壽命(二次電池)。 (2)電池充放電過(guò)程管理:即實(shí)時(shí)監(jiān)控電池充放電時(shí)的溫度、電壓、電流等參數(shù),在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)斷開(kāi)充放電電路。2 電池管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)鎳鎘電池: 鎳鎘蓄電池過(guò)充電時(shí),將使電池內(nèi)發(fā)生分解水的反應(yīng),在正、負(fù)極板上將分別有氧氣和氫氣析出。例如,法國(guó)所設(shè)計(jì)研發(fā)的電池管理系統(tǒng)功能相當(dāng)?shù)耐晟?,它可以保證電池處在正常狀態(tài)下,防止其進(jìn)入損害狀態(tài),最大程度的提高使用效率和延長(zhǎng)使用壽命。近年來(lái),電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)發(fā)展迅速,年增長(zhǎng)速度達(dá)到30%40%。鋰電池以其工作電壓高、比能量和比體積大、自放電率低、無(wú)記憶效應(yīng)、充放電效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)和無(wú)污染性等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多的被應(yīng)用在電動(dòng)自行車(chē)上。并且我國(guó)的自行車(chē)擁有量相當(dāng)大,號(hào)稱(chēng)自行車(chē)王國(guó),這種情況比較符合我國(guó)的國(guó)情。 the calculation of the remaining capacity and battery status judgments。德國(guó)研究員認(rèn)為電氣控制需要實(shí)現(xiàn)控制制充電過(guò)程:包括均衡充電;根據(jù)SOC、電池健康狀態(tài)SOH和溫度來(lái)限定放 電電流。本文概括地介紹了國(guó)內(nèi)外鋰電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。近年來(lái)BMS技術(shù)發(fā)展得十分迅速,國(guó)內(nèi)外的研究也是如火如荼。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文介紹的趕池管理系統(tǒng)可靠、抗干擾能力強(qiáng)。 我國(guó)也有許多單位研制了電動(dòng)自行車(chē)。連電都保證不了,天天都要充電的電動(dòng)自行車(chē)如何能普及?有自備發(fā)電機(jī)的家庭也不會(huì)青睞電動(dòng)自行車(chē)——與其用汽油發(fā)電,再給電動(dòng)自行車(chē)充電,還不如買(mǎi)輛燒汽油的“輕騎”省心。而作為電動(dòng)自行車(chē)的一部分,電池管理系統(tǒng)具有很重要的作用。美國(guó)ACPropulsion公司開(kāi)發(fā)的名為BatOpt的高性能電池管理系統(tǒng)。雖然如此,長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充后,電池內(nèi)氣壓過(guò)高,就可能會(huì)爆炸。(1)容量。的MC9S08D216單片機(jī)和Code Warrior編程環(huán)境。要想提高SOC實(shí)時(shí)在線估算的精度,需要在測(cè)量手段、電池模型和估算算法等方面進(jìn)行深入細(xì)致研究。因?yàn)樯弦粫r(shí)刻的狀態(tài)估計(jì)是利用上一時(shí)刻和以前的輸入量測(cè)得到的,所以這種遞推的實(shí)時(shí)估計(jì)就是利用所有的輸入量測(cè)數(shù)據(jù)得到的。4. 更新估計(jì)X(k)~=X(k)^+K(k)[Y(k)H(k)X(k)^](5}一個(gè)6通道(TPM1)和一個(gè)2通道(TPM2}。 如圖1所示,為電池組4節(jié)的保護(hù)電路圖,通過(guò)四通道的開(kāi)關(guān)陣列可以將4節(jié)電池的任意1節(jié)電池的電壓采集到單片機(jī)中,單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷,從而對(duì)電池組的充電放電起到保護(hù)作用。 近年來(lái)推出的DS18B20芯片,它是單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器,它采用小體積封裝((3引腳的TO92),有一55 ℃至+125℃的溫度測(cè)量范圍,高溫度分辨率(可達(dá)0. 0625℃ )