傳統(tǒng)的燃油汽車帶來的環(huán)境污染和能源危機問題已成為當(dāng)今世界各國面臨的難題,而電動汽車以其清潔無污染、穩(wěn)定低噪聲等優(yōu)點,廣泛得到國內(nèi)外關(guān)注。但電池的精確模型、SOC的高精度估算以及對電池的高效管理都是BMS中的重點和難點,因此,對BMS相關(guān)技術(shù)的研究有重大意義。本文以實際項目需求為主、國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)為輔,按照分散采集,集中處理的方案將BMS分成電池管理單元、數(shù)據(jù)采集單元和主動均衡單元。著重分析本文研究的電池管理單元及SOC估算算法,本論文主要完成工作如下:（1）通過分析對比常見電池模型優(yōu)缺點,選擇二階RC等效電池模型,利用HPPC循環(huán)充放電試驗,通過MATLAB/Curve Fitting工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)擬合,辨識模型參數(shù)。并在MATLAB/Simulink中建立電池模型,利用擬合數(shù)據(jù)對電池模型端電壓進(jìn)行仿真驗證,結(jié)果表明最大誤差不超過0.015V,能夠準(zhǔn)確反映電池工作特性。（2）通過分析對比常見電池SOC估算算法的優(yōu)缺點,以二階RC等效電路為模型,分別利用EKF和CDKF算法對電池模型進(jìn)行估算。CDKF算法雖然解決了EKF算法中對非線性方程只精確到泰勒一階展開以及復(fù)雜雅可比矩陣計算的問... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

HPPC實驗中電流電壓變化曲線

圖 2-9 二階 RC 電路 Simulink 具體模型2.4.1 電池仿真模型建立將得到的模型結(jié)合 2.3 節(jié)中參數(shù)辨識結(jié)果，并且將 HPPC 實驗得到的數(shù)據(jù)，用來驗證模型計算得到的電壓與實際電壓進(jìn)行對比，驗證電池模型的動態(tài)特性，如圖 2-10。其中，OCV 表示的是電池開路電壓，0R 表示的是電池的內(nèi)阻，p 1 p 2 p1 p2R 、 R 、 C 、 C分別表示電池的極化電阻、電容。Ts 表示的是實樣周期，HPPC.mat 表示實驗得到的數(shù)據(jù)，batU 表示的是電池的端電壓。模好壞需要通過端電壓的估算精度來進(jìn)行衡量，將通過幾種工況來對模型端進(jìn)行驗證。

圖 2-9 二階 RC 電路 Simulink 具體模型.4.1 電池仿真模型建立將得到的模型結(jié)合 2.3 節(jié)中參數(shù)辨識結(jié)果，并且將 HPPC 實驗得到的數(shù)據(jù)，用來驗證模型計算得到的電壓與實際電壓進(jìn)行對比，驗證電池模型的動態(tài)特性，如圖 2-10。其中，OCV 表示的是電池開路電壓，0R 表示的是電池的內(nèi)阻，p 1 p 2 p1 p2R 、 R 、 C 、 C分別表示電池的極化電阻、電容。Ts 表示的是實樣周期，HPPC.mat 表示實驗得到的數(shù)據(jù)，batU 表示的是電池的端電壓。模好壞需要通過端電壓的估算精度來進(jìn)行衡量，將通過幾種工況來對模型端進(jìn)行驗證。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電動汽車電池管理系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 唐溪浩,馬驍,邱旦峰,施毅,鄭有炓.  電源技術(shù). 2018(02)
[2]電池管理系統(tǒng)SOC估算方法研究進(jìn)展[J]. 王通,于潔,馬文會,向富維,呂國強.  電源技術(shù). 2018(02)
[3]World Energy Outlook 2017 China Special Report Released in Beijing[J].   China Oil & Gas. 2018(01)
[4]基于CAN總線的電池管理系統(tǒng)研究[J]. 申彩英,申麗軍.  電源技術(shù). 2017(11)
[5]基于改進(jìn)PNGV模型的動力鋰電池SOC精確估計[J]. 鄧?yán)?李小謙,吳浩偉,姚川,汪曉峰.  電源技術(shù). 2017(10)
[6]基于改進(jìn)EKF算法的鋰電池SOC預(yù)估研究[J]. 李世光,汪洋,王建志,高正中,李瑩.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(09)
[7]2016中國環(huán)境狀況公報發(fā)布[J]. 本刊編輯部.  中國能源. 2017(08)
[8]動力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計[J]. 黨曉圓,汪紀(jì)鋒,馬冬梅.  電源技術(shù). 2017(08)
[9]基于自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波的鋰電池SOC估計[J]. 劉勝永,于躍,羅文廣,李昊,黃俊華.  控制工程. 2017(08)
[10]LiFePO4鋰離子動力電池內(nèi)阻與放電倍率關(guān)系研究[J]. 羅紅斌,鄧林旺,馮天宇,呂純.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2017(04)

碩士論文
[1]動力電池組均衡充電協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 呂文強.吉林大學(xué) 2016
[2]電池管理系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理單元的設(shè)計[D]. 任向武.湖南大學(xué) 2016
[3]電動汽車動力電池關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)估算建模和實現(xiàn)[D]. 陳榮峰.武漢理工大學(xué) 2015
[4]基于中心差分卡爾曼濾波的動力電池SOC估算研究[D]. 馬群.吉林大學(xué) 2014
[5]鋰離子電池與超級電容復(fù)合電源及其控制系統(tǒng)的研究[D]. 王永琛.蘇州大學(xué) 2014
[6]基于Thevenin等效電路模型的鋰離子電池組SOC估算研究[D]. 謝旺.上海交通大學(xué) 2013
[7]動力電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 黎忠萍.武漢理工大學(xué) 2012
[8]SmartSAR SWA-基于Artop的汽車電子軟件架構(gòu)工具的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 汪金波.浙江大學(xué) 2012
[9]純電動汽車電池管理系統(tǒng)的研究[D]. 張巍.北京交通大學(xué) 2008



本文編號：3052528