[發(fā)明專利]一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法

有效

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• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102862490A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉征宇;畢翔;韓江洪;張建軍;郁俊泉;張純鵬
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;G01R31/36
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車電池控制方法領域，具體為一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法。

背景技術

隨著世界可用燃油量的不斷減少，燃油價格的不斷上漲，汽車尾氣的排放也對人們居住的環(huán)境造成了污染，所以人們迫切需要一種能夠替代傳統(tǒng)燃油汽車的產(chǎn)品。

作為替代傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)秀產(chǎn)品，電動汽車以其“零排放”的優(yōu)點，成為了科學研究的熱點。電池作為電動汽車的核心動力部件，電池的壽命和安全關系著整車性能的好壞，與此相關的電池管理系統(tǒng)具有極其重要的作用。

電池管理系統(tǒng)（BMS）是電池與用戶之間的紐帶，主要對象是二次電池。?二次電池存在下面的一些缺點，如存儲能量少、壽命短、串并聯(lián)使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復雜的，不同類型的電池特性亦相差很大。?電池管理系統(tǒng)（BMS）主要是為了提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。

一般而言，電動汽車電池管理系統(tǒng)要實現(xiàn)以下的功能：(1)準確估測動力電池組的荷電狀態(tài)；（2）動態(tài)監(jiān)控動力電池組的工作狀態(tài)；（3）電池組內單體電池間的均衡；（4）動力電池組的熱量管理等。此前的相對成熟的BMS產(chǎn)品基本都涵蓋了以上功能，但是，在整個電池壽命周期內，動力電池的特性存在較大的差異性，這必然會引起在不同的壽命情況下，由于電池自身化學變化導致的電池總容量、電池內阻等的變化，會導致前階段的BMS系統(tǒng)中的均衡充放電策略、電池荷電狀態(tài)估算方法等無法適應動力電池在整個生命周期的最優(yōu)控制。

針對現(xiàn)有BMS系統(tǒng)存在的以上缺陷，一種能夠在電池整個壽命周期內由于電池狀態(tài)的變化自我調整控制參數(shù)和控制策略的自適應電池管理系統(tǒng)顯得尤為必要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法，以實現(xiàn)在電池整個壽命周期內通過自我調整均衡控制策略和電池荷電狀態(tài)估算模型參數(shù)實現(xiàn)對電池管理過程的自適應控制。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：

一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法，其特征在于：包括BMS基本模塊、自測試模塊、控制模塊、參數(shù)與決策調整模塊，其中自測試模塊定時檢測電池的狀態(tài)，并將檢測信息傳送給所述控制模塊，控制模塊根據(jù)收到的電池狀態(tài)信息與自身存儲的電池狀態(tài)信息進行比較，當差異超出設定的范圍時，控制模塊發(fā)出控制指令，自測試模塊接收并執(zhí)行指令，完成工況測試過程，同時將測試結果發(fā)送給控制模塊，控制模塊再將測試結果發(fā)送給所述參數(shù)與決策調整模塊。

所述的一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法，其特征在于：所述自測試模塊中預存多種工況的測試流程，自測試模塊接收所述控制模塊發(fā)出的指令后按自身預存的工況測試流程，對電池進行各種指定流程試驗，測試出在電池整個壽命周期內所表現(xiàn)出的實時狀態(tài)參數(shù)，作為測試結果發(fā)送至參數(shù)與決策調整模塊，所述實時狀態(tài)參數(shù)主要包括老化系數(shù)和電池實時容量，自測試模塊最后將測試結果傳送給控制模塊。

所述的一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法，其特征在于：所述參數(shù)與決策調整模塊接收控制模塊發(fā)送來的實時狀態(tài)參數(shù)并加以分析，并對所述BMS基本模塊中的均衡參數(shù)和均衡策略進行優(yōu)化設置以及對電池荷電狀態(tài)估算算法的模型參數(shù)加以修正，以保證在整個電池壽命周期內的均衡控制策略的最優(yōu)性和電池荷電狀態(tài)估算的精確性。

所述的一種電動汽車電池管理系統(tǒng)自適應控制方法，其特征在于：所述的BMS基本模塊完成對電池的電壓、回路電流、溫度、均衡充放電信息、電池荷電狀態(tài)、電源風機控制和故障報警信息的處理。

本發(fā)明中，自測試模塊定時檢測電池的狀態(tài)，由控制模塊決定是否需要對電池進行自測試。若需要對電池進行自測試，控制模塊會發(fā)出控制指令告訴自測試模塊調用工況試驗流程，由自測試模塊按照控制指令調用自身存儲的工況試驗流程方案對電池進行自測試，將測試過程中電池所表現(xiàn)出的實時狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給控制模塊，控制模塊將這些實時狀態(tài)參數(shù)轉發(fā)給參數(shù)與決策調整模塊，由參數(shù)與決策調整模塊對收到的實時狀態(tài)參數(shù)進行分析，對BMS基本模塊中的均衡參數(shù)和均衡控制策略進行優(yōu)化設置以及對電池荷電狀態(tài)估算算法的模型參數(shù)加以修正，進而可以保證在整個電池壽命周期內的均衡控制策略的最優(yōu)性和電池荷電狀態(tài)估算的精確性。