基于FPGA和BP神经网络的电池管理系统设计

在研究锂电池动态性能的基础上,通过大量数据仿真和实际数据测量及修正,设计了电动汽车电池管理系统。基于FPGA内核,采用SOPC嵌入式系统技术,移植UC/OS-II嵌入式实时操作系统,实现了对电动汽车锂电池数据采集、数据通信、均衡管理和自动保护等功能。结合电池实时电压和电流,采用BP神经网络对电池荷电状态(SOC)及健康状态(SOH)进行准确估算,为电动汽车运行提供了监控措施和安全保障。     

基于卡尔曼滤波修正算法的电池SOC估算

电池荷电状态(SOC)的估算是电池管理系统的核心内容,SOC估算准确与否,将直接影响到电池管理系统的决策和控制。在结合开路电压法、安时法的基础上,充分利用扩展卡尔曼滤波法的修正功能,综合考虑电池充放电倍率、温度和充放电循环次数等因素对SOC估算的影响,提出了卡尔曼滤波修正算法,并将其应用在插电式混合动力汽车电池管理系统中。研究结果表明,卡尔曼滤波修正算法有效地解决了传统安时法无法估计SOC初值和误差累积,以及开路电压法需要电池静置无法做到在线估算SOC等问题,获得了更高的估算精度,为电池管理系统提供一种实用的SOC估算方案。     

基于滤波算法的锂电池SOC估算方法对比分析研究

电池荷电状态(State of Charge,SOC)作为电池管理系统中的重要参数之一,为保证电池管理系统的安全可靠和延长电池循环使用寿命,准确估算SOC具有重要意义。通过建立戴维宁(Thevenin)等效电路模型,结合卡尔曼滤波(KF)和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,实现对锂电池SOC估算精度进行对比研究。仿真结果表明,EKF算法仿真估算SOC精度明显高于KF的估算精度,估算精度可达2%。     

锂电池SOC估算方法的研究

安时积分法是电池管理系统比较常用的一种方法,但是电池受初始荷电状态(SOC)、使用环境温度、充放电循环次数等影响较大。通过实验方法确定各种因素对电池SOC的影响,建立影响电池SOC的数学模型;经过与实际的充放电数据比较得到实际SOC误差低于5%,满足煤矿井下对大容量锂电池管理系统SOC估算的要求。     

蓄电池SOC估算方法综述

电池荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统(Battery Management System,BMS)的重要参数,准确估算电池SOC具有重要意义。首先分析了一般SOC定义存在的问题,提出以电能代替电量定义SOC更能准确描述在各种工况下动力电池的荷电容量;其次将已提出的估算方法分为开路电压法、安时积分法、高级估算方法和复合方法等四类,并对各自优缺点和适应工况进行分析。提出充分利用数据挖掘和数据融合技术将BMS记录的历史数据用于SOC估算,有助于提高计算精度和适用范围。     

动力电池SOC预估方法研究进展

SOC估计是电动汽车电池管理系统的重要功能。动力电池在使用过程中,对荷电状态准确地进行估算可以有效提高电池的使用效率,提高电池的使用寿命。电池SOC不能直接测量,需要通过其它参数和方法间接获得。研究人员为了提高电动汽车电池SOC估计的准确性做了大量研究工作,采用的主要方法有:安时积分法、开路电压法、神经网络法和卡尔曼滤波法及其改进的方法等。主要介绍了各种SOC估计方法的原理及应用中存在的优缺点,评价了各种SOC估计方法。     

基于MC9S12与LTC6811的储能电站电池管理系统设计

设计了一种用于储能电站的电池管理系统(BMS)。基于储能电站BMS拓扑结构及锂电池的特性,设计了一种以Freescale单片机和ADI电池管理芯片(MC9S12与LTC6811)为核心的BMS。该BMS可实现对多路电池电压、温度采集及均衡控制;同时,可根据采样数据利用改进型安-时积分法进行电池荷电状态(SOC)计算。根据现场实际数据,将电池电压、温度的采样值与实际值比较,同时对电池均衡效果及SOC进行分析。试验结果证明,设计的BMS具有较高的采样精度和采样速度,均衡控制合理,SOC估算值误差较小,验证了所设计BMS的实用性。     

磷酸铁锂电池荷电状态估算方法研究

电池的荷电状态(SOC)是电池管理系统要实现的重要功能之一。精确估算电池的荷电状态能为提高电池利用率和延长电池寿命起到重要作用。分析温度、放电倍率、充放电循环次数等因素对电池容量的影响,结合磷酸铁锂电池本身的特性,提出一种改进的安时计量法与开路电压法相结合的估算方法对SOC进行在线估算。应用到自平衡两轮车上,实验测试结果显示此方法能够实时、准确地估算电池SOC。     

基于LPV理论锂离子电池SOC估算研究

以磷酸铁锂电池为研究对象,在进行了电池特性实验的基础上确定电池电压特性以及开路电压与SOC关系。以二阶等效电路模型为基础,结合LPV理论及EKF原理,在Simulink中搭建电池仿真模型,实现了电池模型参数与SOC的联合估算,设计实验验证了模型的正确性。并嵌入整车模型模拟运行,电池SOC工作区间符合控制策略,设计的磷酸铁锂电池SOC估算方法可行有效。     

基于灰色扩展卡尔曼滤波的锂离子电池荷电状态估算

准确估算电池荷电状态(SOC)是电池管理系统的核心技术之一。为提高扩展卡尔曼滤波(EKF)估算电池SOC精度,将灰色预测模型(GM)和EKF融合,构建灰色扩展卡尔曼滤波(GM-EKF)算法用于电池SOC估算。该算法首先用GM(1,1)替代EKF算法中Jacobian矩阵,对当前时刻电池系统状态预测,即实现系统状态先验估算;再通过观测值对系统状态进行更新和修正,获得后验估算值,实现对电池SOC的估算;最后在自主搭建的电池实验平台上对电池进行模拟工况放电实验。实验结果表明,GM-EKF算法相比EKF算法,估算电池SOC具有更高的精度,估算误差不超过±0.005。研究结果对电池管理系统估算电池SOC具有现实指导意义。