电动汽车串联电池组电压均衡系统研究方案

　　电池组均衡方法主要有容量均衡法、化学均衡法、荷电状态（State of Charge， SOC）均衡法和电压均衡法。早期采用容量均衡法，这种方法以电池实际容量趋于一致为目的，采用浮充电压对电池组续充电，但由于该方法导致电池处于过充电状态，缩短了电池寿命，目前已很少使用。化学均衡法是通过电池内部化学反应达到均衡效果，Abraham. K. M 等人［2］ 提出在锂电池电解液中添加一定比例氧化 - 还原电对的方法，抑制电池正极电位升高，避免电极材料和电解液氧化，提高电池抗过充能力；Chen. J 等人［3］ 经实验证明，组中电压上升较快的电池不会被过充，其他电池还可正常充电，达到均衡充电效果。目前该方法处于理论研究层面，距实际应用尚有一段距离。SOC 均衡法是通过动态检测单体电池 SOC，当出现 SOC 不一致时，自动启用均衡系统对电池充放电，直到达到相同 SOC，实现电池组均衡。目前研究电池 SOC 估算有多种手段，如林成涛等人通过安培时间计量法［4］ 对负载电流积分估计 SOC；高明裕等人研究的内阻法［5］ 根据电池内阻特性，通过试验建立直流内组或交流内阻与 SOC 的关系；国外 V. Pop 等人提出的开路电压法［6］ 简单易行，但需要电池长时间静置，不能满足实时在线检测要求；Tsutomu Y 等研究的神经网络法［7］ 是在建好网络模型的前提下，依靠大量样本进行数据训练可以得到较好的精度；Gregory L Plett 则采用卡尔曼滤波法［8］ 根据采集到的电压电流，由递推算法得到 SOC 最小方差估计；SOUARDIP M等提出基于模糊基础规则（FRB）的系统［9］ ，利用温度、电流来计算库仑效率，再用安时法得出 SOC 值；由 C Ehret 提出的线性模型法［10］以 SOC 变化量、电压、电流和前一时间点的 SOC 为基础，建立线性方程。上述 SOC 估算方法都有预估不精确、模型复杂，且在电动汽车变电流动态工况下存在缺陷等不足，所以应用起来面临诸多问题，有待进一步改进。