动力电池组能量均衡管理控制策略

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1、万方数据第17卷第10期电机与控制学报、，01．17No．102013年10月ElectricMachinesandControlOct．2013动力电池组能量均衡管理控制策略赵奕凡，杜常清，颜伏伍(武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北武汉430070)摘要：锂离子电池尤其是磷酸铁锂电池处于端电压平台阶段时，单体荷电状态与端电压之间无明显联系，仅根据端电压差异无法实现精确的单体均衡控制。针对以上问题，研究提出了基于动力电池模型参数动态预估的单体能量均衡控制策略，依据负载阶跃变化时动

2、力电池端电压变化特性，采用非线性最小二乘法预估单体模型参数，并根据参数差异实现动力电池组的能量均衡控制。结合Buck—Boost结构的能量转换电路，对5节单体组成的锂离子电池组进行均衡试验，单体荷电状态差异约为5％以下，单体能量转换效率达到80％。实验结果说明，文中提出的动力电池组能量均衡控制策略可有效应用于动力电池单体能量的一致性管理。关键词：动力电池；电池模型；电荷状态；参数预估；均衡控制中圈分类号：TK01文献标志码：A文章编号：1007--449X(2013)10--0109--06Ene

3、rgyequalizaficcontrol’ofbatteryEnergyequalizationcontroschemeDowerbatteryDacK’ZI-L～OYi—fan，DUChang-qing，YANFu·WH(ModernAutoPartsTechnologyKeyLaboratoryofHubeiProvince，WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070，China)Abstract：Whenthelithium—ionbatterieses

4、peciallylithiumironphosphatebatteriesareOiltheterminalvoltageplatformstage，thereisnoobviousrelationshipbetweenthestateofchargeandtheterminalvoltage．Thereforeitcannotachievethecellenergyequalizationaccordingtotheterminalvoltage．Tosolvethisproblem，itpro

5、posedcellenergyequalizationcontrolschemebasedonmodelparametersofpowerbatteries．Accordingtothechangecharacteristicsoftheterminalvoltageduringtheloadstepchange，themodelparametersofpowerbatterieswereestimatedbynon—linearleastsquaremethod．Basedonthediffer

6、encesoftheseparameters，theenergyofcellswastransferredfromthelargeronetotheadjacentlowerone．Equalizationexperimentwasconductedforbatterypackconsistsoffivelithium—ionbatterycellscombinedwiththestructureoftheBuck-Boostconvertercircuit．rnledifferenceofthe

7、ceilschargestateisabout5％orless．andtheefficiencyofequalizerisabout80％ormore．ⅡleresultsverifiesthattheproposedenergyequalizationcontrolschemeofpowerbatteriesCanachievetheenergyequalizationmanagementforcells．Keywords：powerbatteries；batterymodel；stateofc

8、harge；parametersestimation；equalizationcontrol收稿日期：2012-11-07基金项目：国家自然科学基金．(51275367)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(2013．v-023)；科技“十二五”“863计划项目”(2011AAllA225)作者简介：通讯作者：赵奕凡(1986_-)，男，博士研究生，研究方向为电动汽车电池管理系统；杜常清(1975--)，男，博士，副教授，研究方向为新能源汽车；颜佚伍(t967--)。男，博士，教授