镍氢蓄电池的数学建模及其电池管理系统实现

随着社会的发展,汽车的普及率越来越高。但是在城市中,机动车带来的环境污染和能源消耗越来越严重,成为我们亟待解决的重大问题,而HEV正是一个理想的解决方案。它的主要能源依然是化石燃料,是以蓄电池能量为辅助动力驱动机动车加速行驶,并在刹车、发动机怠速运转状态回收能量。HEV以起到了一定的节能作用。 本文着重介绍我们对混合动力电动车的蓄电池认识和研究成果。混合电动车由于其结构的特殊性,在蓄电池的使用方式上不同于纯电动车,因此它对蓄电池的要求也与纯电动车有差异。就蓄电池而言,其开路电压(OCV)在稳定状态下,可以通过开路电压法准确找到蓄电池SOC的一个可信范围。但是蓄电池一旦处于工作状态,历史时刻不同的充放电电流和充放电都会引起不同的当前时刻的蓄电池极化现象,而且蓄电池极化现象的消逝过程非常缓慢且与时间不成正比。这就对SOC的估测造成很大的不确定性范围。因此找到一个好的蓄电池模型,能够通过数学推导找到蓄电池的动态开路电压的合理值,缩小SOC的估测范围,提高蓄电池管理系统对SOC的估测精度。因此本文的重点在于对电池模型的详细阐述和具体实现方法。 本文介绍了还包含了本人设计的一种集中数据检测式的蓄电池管理系统的硬件实现。该方案硬件具有成本低,工作可靠性高,抗扰能力强等优点。在本文中对该方案分功能模块做简要说明,还对汽车CAN总线及其在电池管理系统中的实现,介绍了CAN总线在现场中的数据传输和信号隔离。测试与装车试验表明本人设计的电池管理系统硬件满足车载电子系统的可靠性要求,特别是其对现场电池的数据采样精度高速度快,已经成功投入使用。