新型電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) ― 系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行結(jié)果及總結(jié)

8.2.5運(yùn)行實(shí)驗(yàn)這套系統(tǒng)裝在燃料電池大客車(chē)上，完成了整車(chē)電路調(diào)試，進(jìn)行了整車(chē)性能試驗(yàn)和1600公里的運(yùn)行，圖8.8是車(chē)輛行駛過(guò)程中的放電電流及電量曲線。

圖8.9和圖8.10是2003年10月25日車(chē)上實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)曲線。初始走車(chē)時(shí)，路面比較平穩(wěn)，坡少且坡度都不大，汽車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)。由下面兩圖可以看出，當(dāng)汽車(chē)處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，蓄電池處于小電流充電狀態(tài)，總電壓變化不大，單體電池電壓也基本處于不變狀態(tài)。

這套管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了實(shí)驗(yàn)室性能試驗(yàn)、近4個(gè)月的臺(tái)架試驗(yàn)和整車(chē)調(diào)試及5000公里的實(shí)際運(yùn)行。在整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)行基本正常。在單電池電壓測(cè)量、總電壓、總電流、溫度測(cè)量及SOC估計(jì)和其他功能方面均達(dá)到了整車(chē)的要求。對(duì)均衡方案和模糊專(zhuān)家診斷也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，這套系統(tǒng)具有較高的可靠性和實(shí)用性。取得的主要成果如下：

1.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分布式結(jié)構(gòu)、模塊化、多CAN通訊及多功能的先進(jìn)系統(tǒng)。

2.測(cè)量實(shí)現(xiàn)了高精度，總電流與總電壓精度分別為0.5%和0.2%，使電量計(jì)量更加精確。

3.具有特色的鋰電池單體電壓測(cè)量電路，達(dá)到了108-126路，可以擴(kuò)展至更多路，精度在(0.1-0.2)%.

4.對(duì)鋰電池的均衡電路和均衡算法進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，對(duì)鋰電池的模糊診斷專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行了基本的實(shí)驗(yàn)。

5.新的SOC估計(jì)方法充分考慮各種因素包括一致性對(duì)電量估計(jì)的影響，加入了各種補(bǔ)償，提高了電量估計(jì)的精度。

6.實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在車(chē)上的運(yùn)行，解決了系統(tǒng)24V電源自動(dòng)控制、抗靜電干擾、抗電機(jī)DC/DC干擾，抗高壓漏電等一系列問(wèn)題。通過(guò)了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)并完成了5000公里的整車(chē)實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)，解決了出現(xiàn)的一系列技術(shù)問(wèn)題，工程化水平和可靠性有了很大的提高。

同時(shí)系統(tǒng)也不可避免地也存在一些不足，對(duì)于系統(tǒng)下一步的改進(jìn)，有如下幾點(diǎn)建議：

1.考慮到將來(lái)診斷系統(tǒng)的擴(kuò)展以及在混合車(chē)上對(duì)SOC的長(zhǎng)期跟蹤，建議更換CPU.可考慮采用Philips的32位ARM系列嵌入式微控制器，在兼顧性能與成本的基礎(chǔ)上，建議采用32位微控制器LPC2129，LPC2129具有非常小的64腳封裝、極低的功耗、多個(gè)32位定時(shí)器、4路10位ADC、2路CAN、PWM通道、46個(gè)GPIO以及多達(dá)9個(gè)外部中斷使它們特別適用于汽車(chē)、工業(yè)控制應(yīng)用以及醫(yī)療系統(tǒng)和容錯(cuò)維護(hù)總線。這不僅可以降低成本，還可以縮小測(cè)量電路板的體積，對(duì)于電池管理系統(tǒng)真正走向市場(chǎng)具有重要的意義。

2.均衡電路還只是作了初步的研究，采用了簡(jiǎn)單的旁路分流法，控制算法是全過(guò)程電壓均衡。究竟選用一種什么樣的均衡電路及控制算法才能讓能量的損耗最小，充電均衡還是放電均衡都是很值得研究的問(wèn)題。

3.模糊診斷專(zhuān)家系統(tǒng)離真正實(shí)用還有一定的距離，故障診斷所用規(guī)則以及各隸屬度值的確定還需要與電池專(zhuān)家深入探討，并且通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)不斷調(diào)整。

目前系統(tǒng)的診斷以靜態(tài)或慢變化為主，對(duì)于實(shí)際車(chē)上的動(dòng)態(tài)診斷還需在數(shù)據(jù)獲取和SOR評(píng)估算法上作進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。