本文關(guān)鍵詞：純電動(dòng)物流車電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文對(duì)純電動(dòng)城市物流配送車關(guān)鍵技術(shù)中的鋰電池荷電狀態(tài)問(wèn)題進(jìn)行研究。由于電動(dòng)物流汽車采用的磷酸鐵鋰電池的化學(xué)反應(yīng)非常復(fù)雜且具有高度的非線性性和衍生變化,使得鋰電池的荷電狀態(tài)估計(jì)存在一定的不可控性和誤差,因此鋰電池荷電狀態(tài)估計(jì)有其自身的難度和復(fù)雜性。值得注意的是純電動(dòng)物流汽車的安全性、鋰電池循環(huán)使用的經(jīng)濟(jì)性以及續(xù)航里程信息等方面又對(duì)鋰電池荷電狀態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性提出了迫切要求。所以鋰電池的荷電狀態(tài)估計(jì)成為純電動(dòng)汽車研究的關(guān)鍵之所在,提高磷酸鐵鋰電池荷電狀態(tài)估計(jì)的精度值得進(jìn)一步深入研究。首先,針對(duì)純電動(dòng)物流汽車鋰電池的荷電狀態(tài),以提高估計(jì)算法的精度為目的進(jìn)行研究,構(gòu)建了鋰電池模型和整車模型進(jìn)行荷電狀態(tài)估計(jì)算法的設(shè)計(jì)。然后考慮了伴隨鋰電池反應(yīng)的電化學(xué)極化和濃差極化現(xiàn)象,根據(jù)兩種極化不同的阻抗特性,通過(guò)磷酸鐵鋰電池的容量、內(nèi)阻、開(kāi)路電壓和溫度等特性提出了一種分頻段的鋰電池等效電路模型表征方法,并且根據(jù)實(shí)際的計(jì)算能力和精度指標(biāo)要求,綜合確定等效電路模型的復(fù)雜度以及支撐模型階次的選取。其次,根據(jù)鋰電池電化學(xué)反應(yīng)的分?jǐn)?shù)階特性,將等效電路模型推廣到分?jǐn)?shù)階,并且完成分?jǐn)?shù)階微分等效電路模型的離散濾波器近似與求解,然后依據(jù)遞推最小二乘法的辨識(shí)思想實(shí)現(xiàn)對(duì)分?jǐn)?shù)階微分等效電路模型參數(shù)的辨識(shí)估計(jì)。再者,對(duì)卡爾曼濾波算法用于荷電狀態(tài)估計(jì)的理論進(jìn)行了研究。在鋰電池分?jǐn)?shù)階等效電路模型的基礎(chǔ)上,將擴(kuò)展卡爾曼濾波和無(wú)跡卡爾曼濾波對(duì)于非線性系統(tǒng)處理的不同特點(diǎn)對(duì)比分析,根據(jù)UT變換的思想提出了一種基于分?jǐn)?shù)階微分模型的動(dòng)態(tài)切換采樣無(wú)跡卡爾曼濾波算法,從而避免了擴(kuò)展卡爾曼濾波由于泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)忽略高階項(xiàng)而引入的誤差,并且降低了算法的復(fù)雜度。本算法在一般荷電狀態(tài)估計(jì)算法的基礎(chǔ)上融合分?jǐn)?shù)階微積分的記憶特性來(lái)達(dá)到提高估計(jì)算法精度的目的,并且對(duì)改進(jìn)前后的兩種荷電狀態(tài)估計(jì)算法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)仿真分析,以實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)表征估計(jì)算法的優(yōu)越性和精確度。最后在ADVISOR車輛仿真平臺(tái)下搭建了純電動(dòng)物流汽車的整車模型,該模型以成都王牌汽車有限公司生產(chǎn)的純電動(dòng)廂式運(yùn)輸車(CDW5070XXYH1PEV)為原型,并且在典型的道路工況下對(duì)車輛運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行仿真分析,實(shí)驗(yàn)證明了本文提出的磷酸鐵鋰電池荷電狀態(tài)估計(jì)算法的精確性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)物流汽車 荷電狀態(tài) 分?jǐn)?shù)階模型 無(wú)跡卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 選題背景及意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 純電動(dòng)汽車的車型概況15
• 1.2.2 動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 等效電路模型研究現(xiàn)狀16
• 1.2.4 基于等效電路模型的SOC估計(jì)方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.5 基于分?jǐn)?shù)階微積分SOC估計(jì)方法的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排19-22
• 第二章 磷酸鐵鋰電池?cái)?shù)學(xué)模型以及參數(shù)辨識(shí)的研究22-50
• 2.1 磷酸鐵鋰電池基本特性和分?jǐn)?shù)階理論22-31
• 2.1.1 磷酸鐵鋰電池工作原理和阻抗特性22-24
• 2.1.2 磷酸鐵鋰電池等效電路模型24-28
• 2.1.3 分?jǐn)?shù)階微積分基本理論28-31
• 2.2 基于分頻改進(jìn)的分?jǐn)?shù)階磷酸鐵鋰電池等效電路模型31-35
• 2.2.1 分?jǐn)?shù)階阻抗模型31
• 2.2.2 分?jǐn)?shù)階鋰電池等效電路建模31-33
• 2.2.3 基于分頻的鋰電池分?jǐn)?shù)階電路模型求解33-35
• 2.3 磷酸鐵鋰電池分?jǐn)?shù)階等效電路模型的參數(shù)辨識(shí)和驗(yàn)證35-49
• 2.3.1 最小二乘法參數(shù)估計(jì)35-37
• 2.3.2 SOC-OCV曲線的標(biāo)定37-40
• 2.3.3 磷酸鐵鋰電池的參數(shù)辨識(shí)40-47
• 2.3.4 分頻分?jǐn)?shù)階等效電路模型對(duì)比驗(yàn)證47-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 第三章 基于UKF的磷酸鐵鋰電池SOC估計(jì)方法的研究50-70
• 3.1 基于卡爾曼濾波的SOC估計(jì)理論50-57
• 3.1.1 卡爾曼濾波器理論50-56
• 3.1.2 磷酸鐵鋰電池SOC估算法影響因子56-57
• 3.2 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SOC估計(jì)算法研究57-61
• 3.2.1 基于EKF的鋰電池SOC估計(jì)方法57-59
• 3.2.2 EKF實(shí)驗(yàn)仿真59-61
• 3.3 基于動(dòng)態(tài)切換采樣策略的無(wú)跡卡爾曼濾波SOC估計(jì)算法61-69
• 3.3.1 UT變換動(dòng)態(tài)切換采樣策略62-63
• 3.3.2 基于動(dòng)態(tài)切換采樣UKF的鋰電池SOC估計(jì)算法63-66
• 3.3.3 SOC估計(jì)實(shí)驗(yàn)仿真66-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 第四章 基于ADVISOR的SOC估計(jì)算法仿真實(shí)驗(yàn)70-82
• 4.1 ADVISOR仿真軟件平臺(tái)70-71
• 4.2 基于ADVISOR的純電動(dòng)物流汽車的整車模型搭建71-77
• 4.2.1 純電動(dòng)物流汽車主要模塊的建立71-74
• 4.2.2 電池組模型的再開(kāi)發(fā)與SOC估計(jì)算法集成74-77
• 4.3 純電動(dòng)物流整車在實(shí)際工況下的SOC估計(jì)仿真驗(yàn)證77-81
• 4.4 本章小節(jié)81-82
• 第五章 總結(jié)與展望82-85
• 5.1 總結(jié)82-83
• 5.2 展望83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊武;劉莉;周思達(dá);馬志賽;;移動(dòng)最小二乘法的時(shí)變結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2016年03期

2 楊晴霞;曹秉剛;徐俊;李秀青;寧博;王斌;;一種估計(jì)鋰電池充電狀態(tài)的分?jǐn)?shù)階阻抗模型[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2015年08期

3 于智龍;郭艷玲;王海英;;自放電修正的鋰動(dòng)力電池SCKF-STF的SOC估算策略[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年10期

4 包建超;陳丁躍;喬曉亮;;基于ADVISOR仿真的純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配研究[J];汽車實(shí)用技術(shù);2013年08期

5 張凱;湯依偉;鄒忠;程昀;宋文鋒;賈明;盧海;張治安;;鋰離子電池LiMn_2O_4/石墨電極放電過(guò)程中擴(kuò)散極化的仿真[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2013年08期

6 徐文紅;;國(guó)務(wù)院發(fā)布新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃[J];電力需求側(cè)管理;2012年05期

7 田垅;劉宗田;;最小二乘法分段直線擬合[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2012年S1期

8 李哲;韓雪冰;盧蘭光;歐陽(yáng)明高;;動(dòng)力型磷酸鐵鋰電池的溫度特性[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年18期

9 鄒樂(lè)強(qiáng);;最小二乘法原理及其簡(jiǎn)單應(yīng)用[J];科技信息;2010年23期

10 毛群輝;滕召勝;方亮;馮勇;;基于UKF的電動(dòng)汽車鋰電池SOC估計(jì)方法[J];測(cè)控技術(shù);2010年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 張抗抗;純電動(dòng)汽車能效優(yōu)化方法研究[D];清華大學(xué);2014年

2 朱政;磷酸鐵鋰電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 肖靜宇;幾類分?jǐn)?shù)階微分方程的數(shù)值方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 周飛鯤;純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 張?chǎng)蚊?非線性濾波在通信與導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

6 李哲;純電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電池性能研究[D];清華大學(xué);2011年

7 劉新天;電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)估計(jì)策略研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 蒲亦非;分?jǐn)?shù)階微積分在現(xiàn)代信號(hào)分析與處理中應(yīng)用的研究[D];四川大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 柏慶文;基于無(wú)味卡爾曼濾波的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOC估計(jì)[D];吉林大學(xué);2013年

2 郭凱;基于模型的鋰離子電池SOC估計(jì)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

3 袁閃閃;磷酸鐵鋰動(dòng)力電池荷電狀態(tài)估算方法的研究[D];重慶大學(xué);2012年

4 席安靜;磷酸鐵鋰電池電化學(xué)阻抗譜實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2012年

5 朱雅俊;電動(dòng)汽車用磷酸鐵鋰電池建模與SOC估算研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

6 郭軍;延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命的電池管理系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2012年

7 劉浩;基于EKF的電動(dòng)汽車用鋰離子電池SOC估算方法研究[D];北京交通大學(xué);2010年

8 陳嚴(yán)君;鋰電池阻抗模型參數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

9 劉暢;固體氧化物燃料電池電特性的分?jǐn)?shù)階建模和控制的研究[D];華中科技大學(xué);2008年

10 羅少文;我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：純電動(dòng)物流車電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：485772