2013-30電動汽車電池測試系統(tǒng)建模與仿真

電動汽車電池測試系統(tǒng)建模與仿真

俞聰，姚維，王子敬

(浙江大學 電氣工程學院 杭州 310027)

摘要：針對電動汽車運行過程中產(chǎn)生的諧波會造成電池放電不均勻及使用壽命減短的問題，為了快速地測試不同電感電容對直流母線諧波的抑制效果，在Simulink下搭建了以電池模型為核心的電池測試系統(tǒng)模型。通過對現(xiàn)有的三種常用的電池等效電路模型的對比和二階RC模型的分析，詳細描述了電池二階RC模型中各個部分的作用，采用電池實際放電時采集的數(shù)據(jù)，通過最小二乘法對電池開路電壓與SOC之間非線性關(guān)系進行了曲線擬合，同時對等效電路中的電阻電容參數(shù)進行了辨識。介紹了矢量控制算法的原理并采用該控制算法對電機驅(qū)動系統(tǒng)進行了建模。最后建立了整個系統(tǒng)的模型，并設(shè)計了兩個實驗進行驗證，實驗結(jié)果表明所建立的模型得到的數(shù)據(jù)與實際系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)相似，是可用來仿真實際電路的。 關(guān)鍵詞：電池建模；電動汽車；參數(shù)辨識；

中圖分類號：TP

Modeling and Simulation of the Battery in Electric Vehicle Battery Test System

Cong Yu, Wei Yao, Zijing Wang

(College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China)

Abstract：Aiming at the problems of unbalanced battery discharge and battery life shortened caused by the harmonic generated when electric vehicle is running, in order to test the harmonic of the DC current with different inductors and capacitors quickly, a test system model based on battery model is established in Simulink. Three kinds of popular equivalent circuit model of battery are introduced and compared with the second-order RC model analyzed. The effect of each part of the second-order RC model based on test data is described, and the curve fitting of the nonlinear relationship between OCV and SOC by the method of least squares as well as the method to identify the RC parameters is presented in detail. Vector control algorithm is introduced which is used in the modeling of motor drive system. At last, the model of the whole system is established, and two tests are designed. The results indicate that the data obtained by the model is quite near to the real system, so it can be used to simulate the resistance and inductance value of real circuit.

Keywords: battery modeling; Electric Vehicle; parameter identification;

0 前言

隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展以及能源環(huán)保的問題

等的日益突出，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車已經(jīng)無法滿足節(jié)

約能源，綠色環(huán)保的要求，電動汽車以零排放和低

噪聲等優(yōu)點成為節(jié)能環(huán)保汽車發(fā)展的主要方向之

一 [1] 。 會對直流側(cè)電流造成影響，產(chǎn)生較大的電流諧波。電動汽車中的驅(qū)動器與通用的變頻器不一樣，其直流電直接由電池提供，若不加以抑制和預(yù)防，諧波會導(dǎo)致電池的放電不均勻，對電池壽命及發(fā)熱造成影響。電路中的濾波電路可抑制電流的諧波，故搭建了一個電池測試平臺來測試最佳電感電容組合，以及不同種類的電容對諧波的抑制效果[2]。由于實

際的測試中需要頻繁地更換電容電感，測試耗時耗

力，在Simulink下搭建了測試系統(tǒng)模型可以快速地然而電動汽車的發(fā)展才剛剛起步，還有很多問題亟待解決。眾所周知，變頻器驅(qū)動三相異步電機

時，由于變頻器中功率元件的開關(guān)，電機的換向等

作者簡介： 俞聰（1988-），男，浙江諸暨人，主要從事汽車電子和電動汽車方向的研究.Email:yucong35@zju.edu.cn

姚維（1966-），男，浙江杭州人，副教授，主要從事汽車電子與電機控制方向的研究. .Email:yaowei@cee.zju.edu.cn

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