电动客车动力电池系统安全管理策略研究

作     者：游祥龙 

作者单位：北京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：熊瑞;周时国

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：安全管理策略 主动安全 被动安全 极限信息 动态跟随 

摘      要：电动客车用动力电池的安全性是当前高比能动力电池系统在电动客车上推广应用的最大难题。安全是一个系统问题,不能从单个角度出发,要结合内外因素综合制定全面安全管理策略。选定纯电动客车以及插电式客车动力电池系统为研究对象,基于主动安全管理策略和被动安全管理策略的研究,完成对电动客车动力电池安全管理的策略制定,进行MIL与HIL测试,以及样车路试。开展动力电池主被动安全管理框架设计:基于峰值功率(SOP)估计、绝缘检测、状态信息估计、极限信息保护以及充电安全等开展电池系统主动安全管理,围绕电池灭火系统和电源系统监控开展被动安全管理,通过合理优化设计主被动安全管理,实现电池系统的安全、高效和可靠运行。动力电池系统主动安全管理策略:研究电池系统基于内阻和查表法的SOP估计方法,考虑电源系统故障信息对SOP估算的影响,建立基于整车控制策略的SOP估计算法模型;开展基于绝缘报警状态的安全管理策略研究,基于Matlab/Simulink完成算法模型搭建;研究提出基于电池荷电状态SOC动态跟随和分级告警机制的安全管理,联合动力电池充电安全标准和策略,完善动力电池系统主动安全管理策略设计。动力电池系统被动安全管理策略:通过研究动力锂离子电池的燃烧机理,提出动力电池系统灭火器设计方案,制定灭火系统报警机制,依据不同报警级别采取不同处理措施;依据电池系统在客车上的工作特点,从电气系统、控制策略等方面开展24小时监控系统方案设计。最后通过动力电源系统安全管理策略台架与整车测试,分析验证了提出方法的有效性。