【摘要】：隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,各國(guó)政府對(duì)零排放和節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車的研發(fā)越來(lái)越重視,使得新能源汽車成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題。電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)作為電動(dòng)汽車的重要組成部分,通過(guò)對(duì)車載動(dòng)力電池的有效控制和管理,從而保障了電動(dòng)汽車安全可靠的運(yùn)行。其中電池荷電狀態(tài)(State Of Charge,SOC)的準(zhǔn)確估算是電池管理系統(tǒng)運(yùn)行的前提和關(guān)鍵技術(shù)之一,并且一直以來(lái)都是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。為此本論文以鋰離子電池為研究對(duì)象,針對(duì)影響SOC估算精度的電池模型和SOC在線估算方法展開(kāi)了深入研究。全文首先介紹了鋰離子電池SOC估計(jì)的背景和意義,闡述了SOC估算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,研究了鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了影響電池性能的主要因素,搭建了電池測(cè)試平臺(tái),開(kāi)展了充放電、開(kāi)路電壓和混合脈沖功率特性(Hybrid Pulse Power Characterization,HPPC)等一系列特性試驗(yàn),完成了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,考慮模型的精度和算法的復(fù)雜度的前提下,提出了二階RC等效電路模型來(lái)模擬鋰離子電池的工作特性,采用指數(shù)擬合的方法辨識(shí)了模型的動(dòng)態(tài)參數(shù),在恒流和自定義周期電流工況下驗(yàn)證了模型參數(shù)的有效性。根據(jù)等效電路模型建立了電池系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程,在Matlab/Simulink平臺(tái)上,利用高斯厄密特算法(Gauss-Hermite Quadrature Filter,GHQF)實(shí)現(xiàn)了對(duì)狀態(tài)量SOC的遞推估算。結(jié)果表明,本文提出的SOC估算方法具有較高的準(zhǔn)確性,無(wú)論是恒流、周期電流,還是變電流的工況下,SOC都能實(shí)時(shí)跟蹤真實(shí)值的變化,同時(shí),GHQF算法對(duì)SOC初值具有很好的魯棒性,其收斂于真實(shí)值的速度較快,并且整個(gè)估算過(guò)程中,SOC最大誤差不超過(guò)3.7%,具有較高的精度。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM912

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本文編號(hào)：2584643