船用大容量鋰電池管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)鉛酸蓄電池，磷酸鐵鋰電池具有無(wú)記憶效應(yīng)、平臺(tái)電壓高、能量密度大、自放電率低和安全性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，能很好的滿(mǎn)足船用新能源系統(tǒng)的大容量?jī)?chǔ)能需求。隨著鋰電池技術(shù)日趨成熟，價(jià)格不斷降低，其在船舶推廣應(yīng)用更具優(yōu)勢(shì)。但鋰電池如果發(fā)生過(guò)充、過(guò)放、溫度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)影響其性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞甚至引發(fā)安全事故，且為滿(mǎn)足船用儲(chǔ)能系統(tǒng)容量和電壓等級(jí)需求，需將單體電池先串聯(lián)升壓，再并聯(lián)擴(kuò)容組成高電壓、大容量的儲(chǔ)能單元，而成組使用的鋰電池存在“木桶效應(yīng)”

2、。為保證船舶鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須配備一套電池管理系統(tǒng)（Battery management system,BMS），中國(guó)船級(jí)社2014年發(fā)布的《太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)及磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)檢驗(yàn)指南》亦有明確規(guī)定。
　　本文以船用環(huán)境下大容量鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為對(duì)象，重點(diǎn)針對(duì)SOC估算和系統(tǒng)故障診斷方法展開(kāi)研究，并完成了一套船用鋰電池儲(chǔ)能及其管理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。主要完成了以下工作：
　?。?）通過(guò)測(cè)試鋰電池在不同放電倍率下的OC

3、V-SOC曲線(xiàn)和可用容量，分析了鋰電池的相關(guān)特性及不同階數(shù)擬合多項(xiàng)式的擬合精度；結(jié)合安時(shí)積分法和開(kāi)路電壓法估算SOC值，利用倍率修正系數(shù)修正鋰電池倍率特性，并在充放電末期引入開(kāi)路電壓法矯正SOC初始值，以提高SOC估算精度；
　　（2）分析船用新能源系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置的需求和特點(diǎn)，參照鋰電池儲(chǔ)能船用檢驗(yàn)指南，完成了船用儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；考慮到采樣精度、布置方便及監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，完成了基于分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)；