（译文  页数：12 字数：5606）电动汽车动力的电池模型的仿真

摘要：本文对电动汽车，混合动力电动汽车以及插入式混合动力电动汽车在满载混合动力的状态下的驱动时间表进行了仿真。电动汽车模拟器需要电池模型能够预测不同类型电池的电池荷电状态，I-V特性和动态行为。本文提出了一个能模拟锂离子，镍氢，铅酸电池的I-V特性的模型（只要小小的模型改建）。设计了电池测试仪来测量三种类型的电池模型先前提出的参数和模拟在既定的电源和负载配置下的驱动时间表。在时，分，秒的范围内核查时间常数已在许多研究论文中被证实和我们用实验在毫秒范围内验证的时间常数相近，因此我们用一个多时间常数的电池模型来模拟锂电池。在毫秒级实验中所缺乏的重要的时间常数是通过直接测试来验证的。为确保在长时间的驱动后能准确预测电池的荷电状态，荷电状态决定性部分容量比影响已通过实验的验证。电池模型在Matlab / Simulink的环境下编程，以此作为插入式混合动力电动汽车的电源进行仿真。锂电池包的仿真结果表明提出的电池模型和汽车模拟器的其他子块配合得很好，电池用于仿真的测试平台的规模决定了模型的准确性和电池内部损耗的预测。而模型参数的提取及其对温度和循环次数的依赖性，以及仿真模型和硬件回路真正电池的循环“驱动时间表”的验证正在进行研究。

关键词：插入式混合动力电动汽车，锂离子电池，汽车模拟器，电池模型

目录

一、引言
二、背景
三、模型
四、数据
五、结果


一、引言：
辅助动力单元（ APU）是配合电化学电池来驱动混合电动汽车（HEV）的。按获得电池能量的不同方式，插入式混合动力电动汽车（ PHEV ）和电动汽车（ EV ）可以视为混合动力电动汽车的亚类。为了能更好地理解各种传动系统损失、热特性和耐用性，动态模拟器是一个关键的工具。国家可再生能源实验室是一种基于反映汽车的子系统的稳态行为的静态图的模拟器，而ADVISOR计划通过国家可再生能源实验室（NREL）（[1]）发展了动态模拟器。为了得到微秒时间尺度内的每一个子块（发动机，电池，逆变器，马达，传输部分）的动力学方程，动态仿真器（[2]-[3]）提供了更详细的资料。在文[2-3]中电池模型的仿真模块是专为用铅酸电池包的汽车设计的。对有不同的电化学电池包的汽车传动系统精确仿真来说，铅酸模型的精确度不够。在这里，相对铅酸电池，镍氢电池（NiMH）和锂电池（Li-Lion）提出了一个有三个时间常数的动态电池模型并且拓展用于动态混合动力电动汽车模拟器。电气模型必须能准确地代表电池的端电压，电池荷电状态（SOC）和没有过多的仿真次数时每种类型的电能损失。本文还包括了实验验证的模型和几个其他层次的模拟器。