动力电池管理系统的仿真测试及研究

电动汽车是国家重点支持的发展方向。作为电动汽车的动力来源,高性能的动力电池是影响电动汽车发展的重要因素。电池管理系统(Battery management system,BMS)是保证动力电池性能优化和安全使用的关键,针对BMS的测试是电动汽车开发过程的重要环节。本文的研究目标是设计BMS测试平台,以有效地缩短BMS系统的开发周期,节省系统的开发成本和降低系统开发过程中存在的危险。 本文在深入分析BMS结构和功能的基础上,完成了BMS测试平台的整体设计方案。并根据整体方案引导系统硬件和软件的开发,完成了动力电池信号仿真模块的设计,可以模拟单体动力电池电压信号、电流信号、温度信号、动力电池组总电压信号、动力电池组温度信号等BMS系统所需的输入信号。 本文建立了PNGV(Partnership for a New Generation of Vehicles)等效电路动力电池仿真模型,并通过静态实验和混合动力脉冲能力测试(Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC)实验辨识了模型中的参数；分析了安时积分法估算电池荷电状态(State of charge,SOC)值存在的缺陷,通过PNGV等效电路模型估算安时积分法中SOC初值和静态实验标定电池容量随温度变化的关系,提出了有效估算SOC值的优化安时积分法,并通过恒流充放电实验验证了优化安时积分法估算电池SOC值的准确性。 基于测试平台硬件和软件的开发设计,搭建了测试BMS的测试平台,并用该平台测试了由万向亿能动力电池有限公司提供的BMS的状态功能和SOC估算功能。经过测试平台的测试,该BMS性能良好,可以很好的完成管理动力电池的工作。