基于PSO 演化合作博弈的电池组均衡及其系统实现
批准号:
61671194
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
高明煜
依托单位:
学科分类:
F0118.电路与系统
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
洪明、杨宇翔、王康泰、尹克、苏开宇、吴爽、何云、杨佳云、王杰
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中文摘要
电池组能量均衡系统对于消除电动汽车电池组使用过程中出现的不一致性、最大限度发挥电池组性能、延长整个电池组使用寿命具有十分重要的意义。本项目主要研究动力电池组能量均衡系统中的能量动态均衡电路结构、控制方法及其系统实现。借鉴合作博弈思想,首先构建电池组动态均衡演化合作博弈模型,进而利用PSO算法完成模型的优化求解,以此完成对动态均衡电路的控制,最终设计出一种高度可靠、高效、高性能的电池组动态均衡系统。研究内容包括:(1)高效能量回馈型双向动态均衡电路结构设计及其参数选择;(2)电池组能量动态均衡合作博弈模型的构建;(3)电池组动态均衡演化博弈模型的优化求解算法;(4)电池组动态均衡电路系统的嵌入式实现。通过本项目的研究,有望在合作博弈理论与应用、演化博弈模型的PSO优化求解算法、电池组能量动态均衡控制算法与电路实现等多方面获得突破,为我国电动汽车电池管理系统的研究和开发提供理论和技术支持。
英文摘要
The battery pack balance system is of great importance to eliminate the inconsistencies of batteries, to maximize battery performance and to extend battery lives.Dynamic equilibrium of the project's main battery pack energy method and its circuit system. The project is mainly on the control method, circuit structure and system realization for the power battery pack balance system. Learnt from the thinking of cooperative game, an evolutionary cooperative game model is firstly built for the dynamic equilibrium of the battery pack; the model is then optimally solved with the Particle Swarm Optimization algorithm, which is new in the evolutionary algoriths family; the optimal model is then used to control a proper dynamic equalization circuit, to make the whole balance system reliable,efficient and high-performance. The research topics include: (1)The structure design and parameter selection for an efficient energy-feedback bidirectional dynamic balancing circuit; (2) The building of a cooperative game model for dynamic equilization of the battery pack; (3) optimization solution algorithm for the cooperative game model; (4) Realizaiont of an embedded battery pack balance system. Breakthroughs are expected in the following aspects: theories and applications of cooperative game, PSO algorithms for the solution of evolutionary game models, and control algorithms and circuit realization methods for battery pack dynamic equilization. Theoretical and technological supports will be provided for the research and development of battery management system for electric vehicles.
电池组能量均衡系统对于消除电动汽车电池组使用过程中出现的不一致性、最大限度发挥电池组性能、延长整个电池组使用寿命具有十分重要的意义。本项目研究实现了基于主被动多方式混合分层结构的双极差分治锂电池均衡系统,该系统采用分层结构作为锂电池系统的整体硬件架构,以主被动均衡混合的方式应对不同层的失衡情况,设计了针对该锂电池系统均衡的双极差分治控制算法,并将该算法具象化为实际的控制策略。同时,本项目开发了基于准谐振正激变换器的双模式多通道锂电池包均衡器,该均衡器通过双模式混合控制策略,可以实现分钟级的包间均衡,该包均衡器可以与被动式和芯片式的包内单体均衡器配合,大大降低整体均衡方案的体积和成本,同时对不同的开关频率和不同的初始电压分布具有很强的鲁棒性。为实现电池均衡系统的通用智能化信息管理,本项目为电池均衡系统研制了多通信方式信息交互网关系统,通过结合上位机软件、网关硬件以及物联网云服务器,本项目开发了一整套功能完整的锂离子电池组物联网监测与控制系统,实现了锂电池组的智能化管理。本项目通过均衡控制策略与均衡硬件系统的高效协作,为大型锂电池组快速高效均衡提供了一整套更为可靠的解决方案。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
An Active and Passive Hybrid Battery Equalization Strategy Used in Group and between Groups
一种组内及组间主被动混合动力电池均衡策略
DOI:10.3390/electronics9101744
发表时间:2020-10
期刊:electronics
影响因子:2.9
作者:Mingyu Gao;Jifeng Qu;Hao Lan;Qixing Wu;Huipin Lin;Zhekang Dong;Weizhong Zhang
通讯作者:Weizhong Zhang
DOI:10.11999/jeit200487
发表时间:--
期刊:电子与信息学报
影响因子:--
作者:张照娓;郭天滋;高明煜;何志伟;董哲康
通讯作者:董哲康
An Improved Bidirectional Gated Recurrent Unit Method for Accurate State-of-Charge Estimation
一种改进的双向门控循环单元方法,用于精确的充电状态估计
DOI:10.1109/access.2021.3049944
发表时间:2021
期刊:IEEE Access
影响因子:3.9
作者:ZHAOWEI ZHANG;ZHEKANG DONG;HUIPIN LIN;ZHIWEI HE;MINGHAO WANG;YUFEI HE;XIANG GAO;MINGYU GAO
通讯作者:MINGYU GAO
DOI:10.1109/ACCESS.2021.
发表时间:--
期刊:IEEE Access
影响因子:3.9
作者:Zhaowei Zhang;Zhekang Dong;Huipin Lin;Zhiwei He;Minghao Wang;Yufei He;Xiang Gao;Mingyu Gao
通讯作者:Mingyu Gao
A New Constrained State Estimation Method Based on Unscented H∞ Filtering
一种基于Unscented Hâ滤波的约束状态估计新方法
DOI:10.3390/app10238484
发表时间:2020-11
期刊:applied sciences
影响因子:--
作者:Yuanyuan Liu;Yaqiong Fu;Huipin Lin;Jingbiao Liu;Mingyu Gao;Zhiwei He
通讯作者:Zhiwei He
电动汽车电池包性能评估及故障诊断平台研制
- 批准号:62227802
- 项目类别:国家重大科研仪器研制项目
- 资助金额:830.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:高明煜
- 依托单位:
基于海量数据学习的动力电池智能成组系统
- 批准号:U1609216
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:210.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:高明煜
- 依托单位:
隐变量DBN及其在电动汽车锂电池SOH估计中的应用
- 批准号:61172132
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:高明煜
- 依托单位:
改进的Unscented卡尔曼滤波与电池组SOC快速精确估计
- 批准号:60871088
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:高明煜
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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