基于UKPF算法的锂离子电池SOC估算

电池在工作时电流变化剧烈,使用传统无迹卡尔曼算法(UKF)估算电池荷电状态(SOC)时有较大误差.为了提高SOC估算精度,基于锂离子电池混合噪声模型,利用粒子滤波算法对无迹卡尔曼的滤波进行修正,得到无迹卡尔曼粒子滤波算法(UKPF),并用该方法来估算锂离子电池的SOC.实验结果表明,UKPF算法SOC的估算误差小于2.1％,明显优于UKF和PF算法.     

基于流挖掘与切换电量的主动均衡算法研究

以端电压或荷电状态(SOC)为均衡标准的主动均衡算法,在均衡过程中由于难以准确反映单体之间绝对电量的差异,容易导致能量反复流动、降低均衡效率。针对该问题,提出了一种以单体切换电量作为均衡标准的主动均衡控制算法,该算法以单开关电容为核心构造主动均衡算法的硬件拓扑,利用流挖掘技术获取单体间切换电量的概要信息,通过均衡算法智能控制单体间均衡的顺序,进行不同脉冲信号周期、占空比、电容容量、均衡策略的仿真对比实验。结果表明,所提出的均衡算法能准确定位均衡单体、避免能量反复流动,有效地提高了主动均衡算法的运行效率。     

基于四管双向变换器的退役电池组有源快速均衡方法

该文提出一种用于梯次利用电池组的高效快速的有源均衡电路及其控制策略。首先,通过四管双向变换器,将退役电池组中不平衡电池能量传递至由超级电容构成的能量中转单元,然后,再由变换器将超级电容中的能量分配至电池组中能量较低的电池单元,实现串联电池组的平衡。四管双向变换器的4个主开关管工作在同步整流的工作模式,在实现能量双向流动的同时,保证变换器本身具有较高的能量转换效率;采用K-Means聚类均衡算法对退役电池组中不相邻的单体电池优先进行均衡,然后再对电池组内部“电池簇”进行均衡,实现梯次利用电池组的高效快速均衡。为验证所提均衡方法的有效性,在MATLAB/Simulink软件中进行软件仿真,并搭建实验平台对6节串联梯次电池进行均衡实验。实验结果表明,与传统的电池均衡方法相比,该方法具有更短的均衡时间以及更高的均衡效率。     

基于模糊算法的锂离子电池组主动均衡方法

为了缩短锂离子电池组均衡所需的时间,提高均衡效率,提出了一种基于模糊算法的锂离子电池组主动均衡方法。首先,设计一种双层选择开关的新型均衡拓扑,该拓扑结构可以实现不同单体电池之间高效的能量传递。其次,根据电池开路电压(OCV)和荷电状态(SOC)的特性,将均衡过程分为两部分,分别以电压和SOC作为均衡变量,并设计模糊控制器和模糊控制规则,以缩短均衡时间和能量损耗。最后,使用Simulink进行仿真实验,与均值差分算法相比,所需时间减少了30%以上,能量消耗也有所减少,验证了该均衡方案的优点。     

基于FA-BP神经网络的锂离子电池SOH估算

采用萤火虫算法(FA)优化BP神经网络对锂离子电池进行健康状态(SOH)估算,利用FA算法全局寻优的能力和收敛速度快的特点,优化BP神经网络的权值和阈值,解决BP神经网络容易陷入局部最小值和收敛速度慢的问题.对单体磷酸铁锂正极锂离子电池进行充放电实验,选用一阶RC电路模型,利用递推最小二乘法在线辨识模型参数,将电池的欧...     

退役动力电池双层均衡方法研究

针对如何提高退役电池组均衡速度,提出了一种双层均衡电路,底层电路采用基于电感的Buck-Boost均衡电路结构,顶层电路采用可重构电路结构。根据开路电压（OCV）和电池荷电状态（SOC）曲线关系采用分段均衡控制策略。设计双层均衡电路的仿真实验,仿真实验结果表明：在电池参数相同情况下,与传统Buck-Boost均衡电路相比,双层电路均衡时间减少25%,有效提高了电池组均衡速度。在电池状态和均衡电路结构相同的情况下,与单一变量的均衡策略相比,SOC-电压分段均衡策略时间减少11%,验证了该均衡方案可行性。     

电动汽车充电站并联APF谐波放大效应研究

电动汽车充电过程中会产生谐波,常采用并联有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的方式来补偿谐波。但是并联APF在补偿谐波时会产生谐波放大效应。文中通过采用等效电路分析的方法,提出一种量化谐波放大程度方法,根据此方法来改进谐波补偿电路的拓扑结构,以消除谐波放大效应,最后在MATLAB仿真软件上验证此方法的正确性。文章的研究有利于提高电动汽车充电站中并联APF的设计和利用。     

镍氢动力串联电池组均衡充电方法研究

指出串联电池组的不一致性产生的原因.研究了基于拓朴结构分类的集中式均衡充电方法和独立式均衡充电方法,通过对上述方法的对比分析,提出了分散-集中式二级均衡充电方法,它适用于对串联电池数目比较大的混合动力电池组进行均衡充电.用此方法对MH-Ni电池组进行充电均衡仿真实验,结果表明用该方法进行均衡充电效果良好.     

适用于电动汽车的单开关动作双向固态断路器

设计了一种适用于电动汽车的单开关动作直流固态断路器,该断路器在切除短路故障时只需要通过控制一个开关的通断实现短路故障的隔离与短路能量的耗散。这里对该固态断路器的不同工作状态进行分析,建立相应的数学模型,并以此作为参数设计的理论依据,设计完成后在电动汽车动力电池输出400 V/20 A工作模式下进行短路切除实验,实验结果表明:电动汽车没有发生短路故障时,单开关动作直流固态断路器不影响电路的正常运行;当电动汽车发生短路故障后,该断路器能在5 ms内自动关断,且可以平滑的吸收故障电流使固态开关所承受的峰值电压小于550 V,对电动汽车具有可靠的保护作用。     

基于主动方波激励检测锂离子电池早期内短路

锂离子电池内部短路(ISC)的早期检测对于避免潜在安全风险至关重要。现有的故障检测方法在检测早期短路时准确性较差,且需要大量的数据。以18650型锂离子电池为研究对象,通过在电池充电过程中施加微小的电流激励信号,借助极化压升与激励压升,发现锂离子电池在短路时压升异常规律。该方法在荷电状态(SOC)较低时效果更明显,对120Ω以内的短路检测有效,且适用范围可根据采样精度调配,可用于锂离子电池的常规短路检测。