科创中国

本项目属于制造业中汽车零部件及配件制造中的电动汽车电池管理技术，该技术应用于电动汽车动力电池状态的智能管控，进行电池荷电状态（SOC）估算、均衡管理和充电控制，主要涉及系统建模理论与仿真技术、自动化检测技术与装置和信息获取与处理等技术领域。 动力电池及其管理技术是制约电动汽车推广应用的技术瓶颈，通过电池管理系统(BMS)进行电池状态管控可以增强动力电池安全性，延长其使用寿命，提高其使用效率，从而有效增加电动汽车续航里程。目前电动汽车BMS对SOC的估算精度不高，对单体电池不一致性的均衡效果不明显，充电控制缺乏自适应性，电池组使用寿命短。本项目通过动力电池状态智能管控技术攻关，开发了一种电动汽车BMS并得到具体应用。用户使用证实，该系统明显增加了电动汽车续航里程，延长了动力电池组使用寿命，提高了动力电池安全性，提升了电动汽车市场竞争力。

1.创新开发了一种基于动力电池智能建模与开路电压估计的SOC精准估算方法，根据开路电压和SOC之间不同环境下相对稳定的一致性，结合动力电池机理特性，构造线性神经网络描述动力电池开路电压特性，利用BP神经网络建立开路电压和SOC之间联系，有效解决了动力电池在不同老化程度和不同温度等状况下SOC估计精度不稳定的技术瓶颈，针对开路电压与SOC曲线存在平台区造成较小开路电压误差会引起较大SOC估计误差的问题，通过CARMA模型进行估计过程的前馈和反馈，补偿电压和电流测量误差，有效解决了测量误差引起的估算误差，估计误差不超过2%。 2.创新开发了一种分层协同均衡管理方法，根据电池组分组，采用组内集中和组间分散两种均衡拓扑结构，实现了集散分层优化管理，针对电池组充电、放电和静置三种不同工作状态，采用自适应动态协同分配的均衡电路和均衡策略，有效解决了动力电池组长时间使用过程中不可避免的“木桶效应”技术难题，满足了电池组复杂多变工作状态的均衡要求，降低了单体电池不一致性对电池组容量和使用寿命影响，单体电池电压差不超过20mV，均衡时间缩短10%，为延长电池组使用寿命提供了技术保障。 3.创新开发了一种

目前，基于项目成果开发的动力电池管理系统已经在柳州延龙汽车有限公司的纯电动轿车、纯电动厢式运输车、纯电动环卫车和纯电动观光车等多款电动汽车上得到成功应用，如图1所示，经过近三年的使用，测试数据稳定，SOC估算误差不超过2%，控制系统运行正常，能够对动力电池组的充放电过程进行均衡管理、热管理和安全管理，防止电池过热，对故障能够准确的判断和及时的报警，对动力电池状态能够实现智能化的管控，没有出现过充和过放的危险情况，提高了动力电池使用的安全性和效率，电动汽车的续航里程延长10%以上，提高了延龙电动汽车的核心技术水平和市场竞争力，取得了明显的经济效益和社会效益。

张向文是该项目的负责人和研究组织者，负责项目总体设计与实施，提出项目研究主要内容，主攻方向，技术路线和需要解决的关键问题，是验收成果第一完成人，

莫太平是该项目的重要参与者，负责动力电池组均衡管理电路设计和均衡策略的指定，协助完成了动力电池分段自适应智能充电控制方法的设计与测试。

党选举是该项目的重要参与者，负责项目中动力电池模型搭建和soc估计算法设计。

唐继光是该项目的重要参与者，搭建了项目成果测试验证的环境，协助完成了项目成果应用推广过程的参数匹配工作，将项目成果应用于多款电动汽车上，推动了项目成果的产业化进程。

伍锡如是该项目的重要参与者，协助建立了基于线性神经网络和hp神经网络融合的动力电池soc估计方法，有效解决了动力电池在不同充放电循环次数，不同型号以及不同温度等状况下soc估计精度不稳定的技术瓶颈。

本项目在国内外行业主流期刊发表论文18篇，其中JCR1区、JCR2区等被SCI/EI检索的论文6篇

，授权国家发明专利12项。成果在柳州延龙汽车有限公司得到推广应用，提高了应用企业产品的

技术含量和市场竞争力，近三年，应用企业新增销售额2326.357万元，新增利润290.3699万元。

本项目成果，可直接适配市面上的动力电池生产企业，或新能源车企，目前，基于项目成果开发的动力电池管理系统已经在柳州延龙汽车有限公司的纯电动轿车、纯电动厢式运输车、纯电动环卫车和纯电动观光车等多款电动汽车上得到成功应用，如图1所示，经过近三年的使用，测试数据稳定，SOC估算误差不超过2%，控制系统运行正常，能够对动力电池组的充放电过程进行均衡管理、热管理和安全管理，防止电池过热，对故障能够准确的判断和及时的报警，对动力电池状态能够实现智能化的管控，没有出现过充和过放的危险情况，提高了动力电池使用的安全性和效率，电动汽车的续航里程延长10%以上，提高了延龙电动汽车的核心技术水平和市场竞争力，取得了明显的经济效益和社会效益。