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1、第43卷第8期上海交通大学学报Vol.43No.82009年8月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYAug.2009文章编号:100622467(2009)0821196205电动汽车动力电池特性仿真系统羌嘉曦,敖国强,何建辉,陈自强,杨林(上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240)摘要:为了更好地模拟动力电池的动态特性,开发相应的控制策略,建立了适用于电动汽车的动力电池仿真平台,并且分别建立了动力电池剩余电量模型、最大充放电功率模型和电池热模型.基于电
2、动汽车的不同工况进行了动力电池系统的仿真.结果表明,所建立的动力蓄电池模型能够很好地模拟电动汽车运行过程中蓄电池组的动态行为,为动力蓄电池管理系统软、硬件的开发和电动汽车整车控制策略的开发提供了良好的平台.关键词:电动汽车;动力电池;荷电状态;最大充放电功率;热模型中图分类号:TM912.1文献标识码:AResearchontheBatterySimulationSystemofElectricVehiclesQIANGJia2xi,AOGuo2qiang,HEJian2hui,CHENZi2q
3、iang,YANGLin(SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Batteryisthekeycomponentofelectricvehicles.Inordertosimulatethedynamicbehaviorofthebatteryanddevelopthecorrespondingcontrolstrategy,asimulationsystemf
4、orbatterywasdeveloped.Thebatterystateofchargemodel,maximalchargeanddischargepowermodelandthermalmodelwereal2sopresented.Thebatterysimulationwasdonebasedonthedifferentdrivecycles.Thesimulationresultsshowthatthebatterymodelscouldsimulatethedynamicbehav
5、iorofthebattery.Thesimulationsystemprovidesagoodplatformforthedevelopmentofbatterymanagementsystemandvehiclecontrolstrategy.Keywords:electricvehicle;powerbattery;stateofcharge;maximalchargeanddischargepower;thermalmodel电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料1仿真平台设计电池汽
6、车,它们都需要动力电池作为其主要的或者辅助动力源.为了实现电动汽车整车与动力电池系在电动汽车各控制器开发过程中,蓄电池组及统的同步开发,缩短整车与电池管理单元(BPCM)其管理系统要做到既可以实时在线,又可以进行离的研制周期并节省研制费用,本文开发了电动汽车线仿真,必须建立电池的模型及系统仿真平台,以便动力电池仿真系统.该系统不仅可以用于电池管理调试BPCM及其在整个动力总成控制系统中的配系统在开发过程中的软、硬件调试,还可以用于配合合和协调作用.图1(a)所示为动力总成硬件在环仿整车动力系统的
7、控制策略的开发.真系统的主监控界面,是在LabVIEW开发平台下收稿日期:2008208225基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209707)作者简介:羌嘉曦(19812),男,江苏南通人,博士,主要研究方向为电池管理系统.电话(Tel.):021234206365.杨林(联系人),教授,博士生导师,电话(Tel.):021234206365;E2mail:yanglin@sjtu.edu.cn.第8期羌嘉曦,等:电动汽车动力电池特性仿真系统11972蓄电池模型动力蓄
8、电池模型是电池管理仿真系统的基础,要求能够很好地模拟动力电池特性.针对动力电池在电动汽车上使用的要求和特点,以额定容量为25A#h、额定电压为312V的镍氢电池为研究对象,分别建立了SOC,最大充放电功率(Pmax)和电池热模型.2.1SOC和Pmax模型[1]2.1.1电池RC模型及参数辨识借助电池RC模型(见图2)对参数SOC和Pmax计算.图中:Cb是大电容,反映电池中储存电能能力的大小;Cs和Rs反映电池表面效应;Rt表示电池的终端内阻;Re表示电池充放电反应时的极化内阻.图1电动汽车硬
