[01124406]新能源车辆电池管理系统关键技术及应用

本项目属于新能源与节能技术领域,涉及能源、交通、动力与电气、电子与通信等多个学科领域。新能源车辆已确立成为我国战略新兴产业之一,是保障我国能源安全,实施节能减排的重要方向。电池管理系统是新能源车辆的关键核心部件,其性能的优劣对于新能源车辆运营安全性、高效性和经济性具有重大影响。 该成果系统深入研究了动力电池的优化成组和优化运行方法,实现了动力电池状态的在线评估、电池容量的在线均衡和高效高安全的监控保护功能,着力突破了动力电池系统大功率快速充电及复杂工况条件下高性能放电等关键技术。主要创新点有： 1.国际上首次大规模工程实施了具有完全自主知识产权的纯电动客车用电池管理系统,提出的分布式BCU/BMU构架以及通信网络构架与通信协议已被国内纯电动乘用车、插电式混合动力汽车等领域广泛应用,研发的电池管理系统达到了汽车电子部件的要求; 2. 国际上首次系统分析了采样精度、模型误差、温度和电池老化对剩余电量估计的影响,提出了全寿命周期动力电池剩余电量的高精度估计方法,配合新能源汽车能量管理智能控制方法,实现了混合动力汽车及电动汽车环境自适应和实时最优控制; 3. 提出了电池动态参数的在线跟踪方法及快速充电的极化电压仿真模型,实现了影响充电极化电压的线性因子和非线性因子的解耦,在国际上首次提出了动力电池优化充电的控制理论和无损寿命的快充方法,为电动汽车充电基础设施的规划和布局提供了技术支撑; 4. 建立了基于容量利用率的电池组一致性量化评价方法,在串联电池组单体电池剩余电量差异的形成机理研究的基础上,国际上首次提出了小功率的主被动均衡方法,降低了电池系统成组复杂性,有效提高了均衡器效率和电池组的能量利用率。 共受理国家发明专利97项,授权国家发明专利25项,实用新型专利147项,形成行业标准1项。共发表学术论文100余篇。 研制的电池管理系统成功应用于北京奥运会纯电动客车示范项目,目前该系列产品在我国的市场份额排名第一,并在北京市新能源客车、电动环卫车、电动乘用车获得大批量推广应用,引领了双源无轨电车、城轨交通的技术发展方向,并有效辐射到轨道交通装备、电力储能、电力通信等国民经济的重要领域。形成了国内最大的新能源汽车用电池管理系统生产基地,并且产品已经销往美国、欧洲等多个国家和地区。