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电子变流技术等均衡措施。数据库管

理方面,由于电池和电动车都处于试

验和日益完善的阶段,电池管理系统

多配备了电池运行和充电数据的数据

库管理系统,便于对电池性能进行评

价,对车用电池的优化设计提供数据

支持。

但是,电池的S O C 估算和S O H 评

估还不能满足车辆和电池实际需求是

电池管理系统最大的缺陷,这极大的

限制了电池容量有效发挥,降低了电

池均衡效果,使得电池过充电和过放

电控制缺乏充足的依据,电池使用的

安全性和可靠性随之降低。这直接影

响到电池的性能和电池寿命以及电动

汽车的驾驶性能和电动车事业的推

广。所以从电池的内部机理和外特性

出发,

从电池的电化学、

热学以及电学

对电池进行综合建模及其模型参数的

自适应识别技术、

利用电池模型对电

池的S O C 估算及S O H 评估技术、电池

优化充放电控制算法及均衡充电技术

是电池管理系统亟待解决的问题,

是今后的主要发展方向。

电 池 的 建 模

电池模型是电池管理的理论基

础,

是电池充放电控制的重要依据,对

电池模型的研究历来受到研究人员的

重视。

电池模型也是电池仿真的基础,

完善电池模型的建立并嵌入整车控制

系统进行综合仿真,对于电池的容量

选择、

车辆性能的优化、

节省开发时间

和成本都有重要意义。

电池性能的提升需要对电池有充

分的认识和了解,

电池模型的建立对

于提升电池性能有重要作用的理念逐

渐深入人心。

经过一段时间的研究,在

电池模型的探索和建立方面也取得相

当的成绩。

已建立了电化学机理模型、

电池一阶等效电路模型、

Thevenin模

型、四阶动力学模型、模糊控制模型、

人工神经网络模型等。部分模型嵌入

电池管理系统取得一定的效果,然而

由于电池是一个复杂的系统,它的性

能与电解液的导电性和扩散性、活性

材料的数量、

化学反应的条件、

充放电

倍率、温度、实际容量、寿命、内阻等

因素息息相关。

建模时需要对其电学、

化学以及热学有综合的了解。所以迄

今为止,基于此的电池建模和仿真都

较少。

另外,

性能优良的锂离子动力蓄

电池推广的时间短,人们的认识还不

充分,

而且这些电池多数应用在手机、

手提电脑、D C 和D V 等小功率场合,在

电动汽车等大容量电池大量串并联的

场合应用的实例还较少,无可借鉴的

经验和数据。加之动力电池的电学特

性呈现相当的非线性,

滞后效应严重,

以及电动车的应用环境复杂,对电池

模型的动态特性、

精度都提出了更高

的要求,现有的电池模型在电动车中

应用时还存在着各种问题,迫切需要

研究适合于电动车使用的动态特性

好、

精度高、

适用于各种充放电工况的

电池模型。

但从实际应用考虑,

电池模

型的完善程度及其参数识别方法复杂

程度与电池管理系统的实时计算处理

能力之间的矛盾对电池的建模提出了

更高的要求。

由于不同厂家的电池,同一厂家

不同批次的电池,

甚至是同一批次的

电池的性能也存在较大的差异,特别

是电池经过一定的循环次数后,电池

的性能衰退、

容量衰减、

内阻增加等都

会导致电池的模型参数的差异和变

化,这对电池模型的参数识别技术提

出了更高的要求。

这需要电池模型在

建立的同时,需要充分的考虑各个参

数能通过可测的外特性进行反馈和实

时的修正,以便使得电池模型具备通

用性和便于推广,

这有赖于自适应参

数辨识技术的引入和使用。所以电池

建模的难度大,利用电池模型进行仿

真和嵌入电池管理系统对电池进行有

效的管理还有很大的发展空间。