隨著電動汽車保有量在全球汽車市場中持續(xù)增加,動力電池成為當(dāng)前研究的重點。電池荷電狀態(tài)（State of Charge,SOC）的準(zhǔn)確估算是電動汽車動力電池管理系統(tǒng)（Battery Management System,BMS）的關(guān)鍵技術(shù)之一,準(zhǔn)確地進行SOC估計可提高動力電池利用率,同時對整車的控制決策及安全性具有重要意義。本文從動力電池工作特性入手,分析影響SOC估算精度的因素,在對動力電池進行建模及參數(shù)辨識的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于擴展卡爾曼濾波的SOC估算方法,實現(xiàn)對剩余電量的估計。本文主要進行的研究工作如下:1.針對鉛酸動力電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu),對其電化學(xué)反應(yīng)原理、工作特性等方面進行了研究。針對鉛酸動力電池的工作特性進行了試驗,分析了動力電池在恒流放電及動態(tài)電流放電條件下的電壓響應(yīng)特性,得到動力電池在不同放電倍率條件下SOC與端電壓的關(guān)系曲線、內(nèi)阻特性和容量特性等。在分析電池工作特性的基礎(chǔ)上,總結(jié)出影響SOC估算精度的主要因素。2.在分析各種動力電池模型基礎(chǔ)上,根據(jù)動力電池的工作特性,建立了 Thevenin等效電路模型;推導(dǎo)參數(shù)的辨識計算公式,設(shè)計了電池脈沖放電實驗,采用帶遺忘因子的最... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 電動汽車概述
        1.1.2 SOC估計的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
2 動力電池特性研究
    2.1 動力電池化學(xué)反應(yīng)原理
    2.2 動力電池工作特性研究
        2.2.1 電池荷電狀態(tài)
        2.2.2 開路電壓
        2.2.3 電池容量特性
        2.2.4 電池內(nèi)阻特性
    2.3 動力電池工作特性實驗測試
        2.3.1 動力電池工作特性測試平臺
        2.3.2 動力電池工作特性測試
    2.4 動力電池SOC估計的影響因素
    2.5 小結(jié)
3 動力電池建模及參數(shù)辨識
    3.1 常用動力電池模型分析
        3.1.1 電化學(xué)模型
        3.1.2 黑箱模型
        3.1.3 等效電路模型
    3.2 動力電池等效電路模型的參數(shù)辨識
        3.2.1 SOC-OCV曲線
        3.2.2 元件參數(shù)辨識
        3.2.3 基于帶遺忘因子最小二乘法的參數(shù)辨識
    3.3 模型驗證及分析
    3.4 小結(jié)
4 基于擴展卡爾曼濾波的SOC估計
    4.1 卡爾曼濾波器原理
        4.1.1 線性卡爾曼濾波器
        4.1.2 擴展卡爾曼濾波器
    4.2 基于擴展卡爾曼濾波的SOC估計
        4.2.1 基于擴展卡爾曼濾波的SOC估算方法原理
        4.2.2 基于擴展卡爾曼濾波的SOC估算仿真分析
    4.3 對SOC估算算法的改進
        4.3.1 折算庫倫效率
        4.3.2 觀測噪聲方差的動態(tài)修正
    4.4 小結(jié)
5 電池管理系統(tǒng)實驗平臺及實驗結(jié)果
    5.1 電池管理系統(tǒng)實驗平臺
        5.1.1 電池管理系統(tǒng)功能分析
        5.1.2 電池管理系統(tǒng)實驗平臺結(jié)構(gòu)
        5.1.3 電池管理系統(tǒng)實驗平臺
    5.2 SOC估算方法實現(xiàn)
        5.2.1 主程序設(shè)計
        5.2.2 數(shù)據(jù)采集子模塊
        5.2.3 SOC估算子模塊
        5.2.4 CAN總線通信
        5.2.5 監(jiān)測程序設(shè)計
        5.2.6 上位機交互界面顯示
    5.3 SOC估算方法在線測試
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]遞推最小二乘法算法的諧波電流檢測方法改進[J]. 施必劍,胥飛.  上海電機學(xué)院學(xué)報. 2018(05)
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[4]基于LabVIEW的BMS測試監(jiān)控平臺設(shè)計[J]. 陸柯偉,王林,曹建華,張文軍.  上海汽車. 2018(04)
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博士論文
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碩士論文
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[3]電動汽車電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 周理航.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于EKF的鋰離子蓄電池荷電狀態(tài)估算方法研究[D]. 張方亮.西南科技大學(xué) 2017
[5]基于改進型PNGV等效模型的動力電池SOC估算方法的研究[D]. 孫張馳.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于改進卡爾曼濾波算法的SOC估計方法研究[D]. 張冬梅.西南交通大學(xué) 2015
[7]純電動汽車?yán)m(xù)駛里程RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測算法的研究[D]. 許文樂.北京交通大學(xué) 2012
[8]鋰離子電池特性建模與SOC估算研究[D]. 盧杰祥.華南理工大學(xué) 2012
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[10]基于MSP430的動力鋰離子電池管理系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張金頂.湖南大學(xué) 2011



本文編號：3642616