基于網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)的車(chē)輛智能電池性能分析

電平衡是電池管理系統(tǒng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究為智能電池提供了一種主動(dòng)電平衡技術(shù)，即網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)，用于對(duì)控制電平衡的算法、車(chē)輛智能電池的硬件架構(gòu)和測(cè)得的參數(shù)集進(jìn)行快速分析。與常規(guī)車(chē)輛電池組中的電池（所有電池都進(jìn)行集中監(jiān)控和控制）不同，每個(gè)智能電池都配備電子器件進(jìn)行電池能量管理控制,以使單個(gè)電池包保持在安全和健康的工作狀態(tài)。智能電池組（沒(méi)有中央控制器）以自組織方式進(jìn)行協(xié)作,通過(guò)單個(gè)電池之間的信息交互實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池系統(tǒng)的電池管理功能,提高了智能電池的可擴(kuò)展性，大大簡(jiǎn)化了電池組的集成。智能電池硬件/軟件架構(gòu)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)需要對(duì)智能電池的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理多級(jí)協(xié)同仿真，仿真過(guò)程需要軟件、電子、電氣和電化學(xué)領(lǐng)域的所有組件,包括分布式電池管理系統(tǒng)算法、通信網(wǎng)絡(luò)、控制電路、電池平衡硬件和電池單元行為。引入的網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)可以快速設(shè)計(jì)和分析智能電池單元的硬件/軟件架構(gòu)。將網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)應(yīng)用于21.6kWh電動(dòng)汽車(chē)電池組的驅(qū)動(dòng)平衡策略中（該電動(dòng)汽車(chē)包含96個(gè)串聯(lián)的智能電池），對(duì)智能電池的物理和電化學(xué)特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，利用電池組的驅(qū)動(dòng)平衡策略，能夠使所提出的網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)精確模擬電池系統(tǒng)的充放電過(guò)程。因此，所提出的網(wǎng)絡(luò)物理共模擬技術(shù)能夠定量并定性分析實(shí)際車(chē)輛智能電池單元架構(gòu)的行為。

刊名：ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems（英）

刊期：2016年第21期

作者：Sebastian Steinhorst et al

編譯：趙喚