混合动力汽车用铅酸蓄电池均衡控制策略研究

混合动力汽车蓄电池多采用串联方式连接,由于各单体蓄电池在制造、初始容量、电压、内阻以及蓄电池组中各单体蓄电池的温度等方面均不完全相同,在使用过程中,会造成某些单体蓄电池的过充电和过放电现象。在放电过程中,该单体蓄电池的电压低,又丧失了放电的能力,这时它就成为了一个用电器,其它尚有容量的蓄电池就串联起来给它充电,出现蓄电池的反极现象,使得整个蓄电池组不能够正常工作,同时对反极的蓄电池寿命造成极大的影响。在充电过程中,首先放完电的蓄电池,又会首先被充满,这样就会出现过充电现象,使得整个蓄电池组不能正常被充满电。实际上一组蓄电池实际放电的容量是由实际容量最小的那块蓄电池所决定的,即该块蓄电池容量告罄时,其它蓄电池无法继续工作。充电过程中也是如此。因此在混合动力汽车的储能蓄电池工作过程中,蓄电池间的不均衡性是影响蓄电池工作的一个非常有害的因素,对电池组进行均衡控制是十分有必要的。本文针对混合动力汽车用电池组均衡控制系统进行了理论分析和仿真实验,具体进行了如下研究: 1、进行了铅酸蓄电池的充放电特性实验,根据取得的实验数据,分析确定了SOC 的估算策略,建立了蓄电池的充放电动态模型; 2、分析了铅酸蓄电池充放电过程中的不一致特性,确定了蓄电池不一致特性统计规律模型; 3、根据蓄电池的充放电动态模型和不一致特性统计规律模型,分析建立了均衡充电控制策略,电池能量分流充放电均衡控制策略,进行了蓄电池充放电能量均衡控制仿真; 4、建立了电动机物理模型、铅酸蓄电池模型,并利用ADVISOR 软件中相关模型,描述了混合动力汽车用电池均衡系统。利用均衡充放电系统的不平衡判断和电池能量分流充放电均衡控制策略,对混合动力汽车均衡系统模型进行了仿真控制。