本文選題：鋰離子電池 + 荷電狀態(tài)�。� 參考：《武漢紡織大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,有限化石能源的快速消耗和日益嚴(yán)峻的污染成為當(dāng)代亟待解決的兩大世界難題。電動汽車因其環(huán)保性能和靈活的動力配置等優(yōu)點(diǎn)逐漸形成一種新的發(fā)展潮流。對電動汽車而言,其動力主要來自電池。如何在保證使用安全的情況下最大功效的發(fā)揮電池的性能,是電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)研究的主要目的。而電池的荷電狀態(tài)(SOC)估計是BMS的眾多功能屬性中最重要的功能之一。SOC不僅能反應(yīng)電池的剩余電量,還是電池均衡控制和能量管理的基礎(chǔ)。精確的SOC估算對BMS具有非常重要的意義。本文以鋰電池為研究對象,對電池的SOC估算算法方面進(jìn)行了以下研究。1.研究基于擴(kuò)展卡爾曼濾波和粒子濾波算法的SOC估算,綜合分析了影響SOC估算的各種因素,建立了Thevenin一階RC模型和復(fù)合電池模型,通過實(shí)驗(yàn)分析確定了模型參數(shù)獲取的方法。在安時計量法的基礎(chǔ)上,分別將擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)算法和粒子濾波(PF)算法結(jié)合電池模型建立了對應(yīng)的空間狀態(tài)方程,實(shí)現(xiàn)了這兩種算法的SOC精確估算。2.搭建了SOC在線估算平臺。用M7568215型電池為測試對象,AD7280、霍爾傳感器和MS9S12XS128等外圍器件搭建的硬件電路來采集電池信息(溫度,電壓,電流),用LabVIEW編寫的上位機(jī)通過CAN總線與MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和存儲的功能。3.設(shè)計了一種基于EKF的SOC估算方法,并在所搭建的測試平臺對電池進(jìn)行模擬NEDC工步放電實(shí)驗(yàn),用PF對數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理。結(jié)果表明,相較于安時積分法,EKF和PF能有效提高SOC的估算精度。并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行了較細(xì)致的分析。
[Abstract]:With the rapid development of the world economy, the fast consumption of limited fossil energy and the increasingly severe pollution have become two world problems to be solved. Electric vehicle (EV) has gradually formed a new trend of development because of its environmental protection performance and flexible power allocation. For electric vehicles, the power comes mainly from batteries. How to make the best use of the battery performance under the condition of safety is the main purpose of the battery management system of electric vehicle (BMS). The state of charge (BMS) estimation is one of the most important functions of BMS. SoC can not only reflect the residual power of the battery, but also the basis of battery balance control and energy management. Accurate SOC estimation is very important to BMS. In this paper, the lithium battery as the research object, the battery SOC estimation algorithm for the following research. 1. The SOC estimation based on extended Kalman filter and particle filter algorithm is studied. The factors influencing the estimation of SOC are analyzed synthetically. The first order RC model and composite battery model of Thevenin are established. The method of obtaining model parameters is determined by experimental analysis. Based on the amperometric method, the extended Kalman filter (EKF) algorithm and the particle filter (PF) algorithm are combined with the battery model to establish the corresponding spatial state equation, and the SOC estimation of the two algorithms is realized. SOC online estimation platform is built. Using M7568215 battery as test object, the hardware circuit of Hall sensor and MS9S12XS128 peripheral devices is used to collect battery information (temperature, voltage, current, etc.) the upper computer written by LabVIEW communicates with MCU through CAN bus. Realize the function of real-time monitoring and storage of sampled data. 3. A SOC estimation method based on EKF was designed, and the battery was simulated by NEDC step discharge experiment on the test platform, and the data were processed offline with PF. The results show that EKF and PF can effectively improve the accuracy of SOC. Combined with the experimental results, the causes of errors are analyzed in detail.
【學(xué)位授予單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM912

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4 實(shí)習(xí)記者 徐恒邋記者 諸玲珍;鋰離子電池安全受關(guān)注 新材料研究是熱點(diǎn)[N];中國電子報;2008年

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本文編號：1966914