一种电池均衡策略仿真分析方法

本文介绍了一种电池均衡策略的仿真分析方法，旨在解决电动汽车动力电池单体间不一致性问题，提高电池组的一致性和整车续航能力。文章首先指出动力电池单体间的不一致性会导致电池可用容量减小、缩短续航里程，并可能引起过充过放问题，影响电池安全。针对这一问题，行业普遍采用电池均衡办法来减少单体间差异。然而，实际电池均衡过程耗时且验证过程复杂。因此，文章提出了一种基于Simulink软件的电池均衡策略仿真分析方法，通过建模电池等效电路和搭建均衡仿真执行环境，快速验证均衡算法性能，提高开发效率。 研究背景强调了动力电池组作为电动汽车核心部件的重要性，以及提高电池组一致性的必要性。文章提出了一种仿真方法，以替代实物电池执行均衡的过程，通过构建电池实物均衡的充放电环境及工况仿真模拟环境，实现对实物电池均衡过程的模拟。研究目的是建立一个可靠有效的电池模型和一个能实现电池充放电工况的环境模型及均衡仿真算法实施模型，通过联合仿真模拟实物电池组进行电池单体均衡的过程，得到可靠的仿真分析结果。 文章详细介绍了电池一致性及均衡方法，包括电池一致性的定义、均衡方法的分类（主动均衡和被动均衡），并通过仿真模型分析了电池单体不一致性对电池整包的影响，以及均衡功能对解决电池不一致问题的有效性。在电池建模及仿真验证部分，文章选择了一阶Thevenin等效电路模型，并在Simulink软件中建立电芯单体模型，通过Ah积分对SOC进行实时计算。模型建立后，通过1C充放电工况仿真验证了模型的有效性，模型仿真曲线与实际曲线趋势吻合，最大误差绝对值不超过1%。 均衡仿真模型搭建及仿真验证部分，文章构建了由电池组模型、工况控制模块、均衡算法实现模块组成的均衡仿真系统，并设置了基于SOC一致的均衡方案。仿真结果显示，均衡功能能够减小单体间的电压差和SOC差，有效控制在目标的1%内，显著提高了电池单体的一致性。 综上所述，本文提出的仿真分析方法可以快速评估均衡算法的性能，节约开发验证时间，提升软件产品开发效率，对电动汽车动力电池管理系统的研发具有重要意义。