电动汽车用镍氢电池剩余电量估计方法研究.pdf

2015年7月1日
现代电子技术
Jul.2015
第38卷第13期
Modern Electronics Tcchniquc
ol.38No.13
电动汽车用锞気电池剩余电量估计方法研究
王丽君,李萌2
(1.南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001:2.南华大学计算机科学与技术学院,湖南衡阳421001)
摘要:电池剩余容量预测在电动汽车电池管理系统中占有重要的位置。为准确实时地预测电动汽车动力电池组荷
电状态(SOC),以镍氯包池组为研究对象,采用安时累积法与开路电压法相结合对电池组SOC进行预測,通过FPGA对模型
及算法的有效性进行验迁。实验结果表明该研究方法结构简单,成本相对较低,且预测精度相对较高,有助于提高科研效率
并縮短产品研发周期。
关键词:电池剩余容量;安时累积法;开路电压法;FPG
中图分类号:TN948.502-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2015)1.3-0149-03
Research on state of charge estimation method with NI-MH battery for electric vehicle
WANG Lijun', LI Meng
( 1. School of Electrical Enginccring, Universitv of South China, Ilengvang 421001, China
2. School of omputer Sciene and Teehnolngy, University of South China. Hengyang 421001, hina)
Abstract: The state of charge ($0C ) prediction has important effect on battery management system of electric vehicle. To
predict the SOC accurately and in real-time, the management system takes NI-MH battery pack as research object. The com
bined nethod of ampere hour (Ah )accumulation and open cireuit voltage (OCV) is used to predict battery pack SOC. The model
validity and algorithm are verified by FPGA. The cxperimental resulls show Ihat the proposed method has simply structure, lower
cost and high prediction accuracy. It is helpful to improve scientific research efficiency and reduce development cycle
Keywords: SOC; Ah accumulation method; OCV method; FPGA
0引言
个针对电动汽车用的电池剩余电量测量模型是非常困
难的到。
当前的汽车发展行业临着两大问题:一是不可再
镍氧电池(Ni-MI)因其具有循环寿命长、比能量
生资源的逐渐枯竭;二是由于不可再生资源使用过程中高、无污染、适合大电流放电等优点,在电动汽车领域得
排放出的二氧化碳引起的环境恶化。而电动汽车以其到了广泛应用。本文采用安时累积法和开路电压法相
零排放、低噪声的优势受到了汽车工业的广泛关注。电结合对镍氢电池的剩余电量进行了预测。经试验,证明
动汽车能量管理系统在电动汽车的商品化过程中起着这种方法能够获得蓄电池较为精确可靠的剩余电量预
重要的作用,而电池管理最为重要的环节之一就是准确测值。
可靠地获得电池的行电状SOC以( Stale of C. harge),即
电池剩余电量。精确的s0C值可以让驾製人员正确地1SOC定义
佔计续驶里程及时间,同时可以防止电池的过充与过
电池容量指在一定放电条件下,电池所能释放出的
放,避免因电池的损害而引起电池寿命缩短:但由于电总电量。目前对剩余电量比较统一的定义方法是从电
池的剩余电量是不能直接测量得到的,只能通过对电池量的角度来定义剩余容量,依据美国先进电池联合公
外特性如电流、也医、坏境温度等的监測米同接得到,而( USABC)在其《电动汽车电池实验手册中有关S0C的
OC跟这一系列的因素之间的关系为非线性。此外,电定义:即在一定的放电倍率条件下,电池的剩余也量与
池组的SOC还受到充放电次数、电池老化、自放电、电相同条件下的额定容量的比值,如公式(1)所示
池的工作状态、工作环境等因素的影响。因此,建立
SOC=C/C
收稿日期:2015-01-21
式中:Co为电池的剩余容量;Cg为电池的额定容量,即
基金项目:衡阳市2012年科学技术发展计刘项目(2012KG;61)
在一定的放电倍率下,电池所放出的容量