純電動汽車電池電量估計方法研究
本文關(guān)鍵詞:純電動汽車電池電量估計方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:由于電動汽車的不斷研發(fā)和生產(chǎn),動力電池作為電動汽車的最重要部件之一已經(jīng)逐漸的成為了國內(nèi)外研究的重點。而提高電池的各個方面的性能和降低電池的生產(chǎn)成本又是最關(guān)鍵的,所以就必須對電池的荷電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,對能量進(jìn)行有效的管理。電池的管理當(dāng)中,電池的荷電狀態(tài)是必不可少的一個狀態(tài)量,它表示電池的剩余電量,準(zhǔn)確可靠的估計荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)是電池管理系統(tǒng)中最基本和最首要的任務(wù)。本文主要研究內(nèi)容如下:首先簡單的闡明了課題的研究背景和意義,介紹了鋰電池的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,然后介紹了幾種常用的電池模型。接著簡要的闡述了鋰電池的內(nèi)部工作原理,然后根據(jù)電池的電化學(xué)原理建立電池的等效電路模型,再根據(jù)等效電路模型推導(dǎo)出電池的狀態(tài)空間模型;通過兩組實驗確定狀態(tài)方程中各個參數(shù),這兩組實驗分別是電池開路電壓和SOC關(guān)系標(biāo)定實驗、電池內(nèi)阻和RC電路參數(shù)辨識實驗。通過介紹卡爾曼濾波,提出用自適應(yīng)卡爾曼濾波方法估計鋰離子動力電池SOC。自適應(yīng)卡爾曼可以估計未知噪聲的方差和均值,通過用simulink中的各個模塊來搭建其估算模型,然后設(shè)置模塊參數(shù)值對其進(jìn)行仿真實驗,通過仿真結(jié)果證明了自適應(yīng)卡爾曼濾波在估計時誤差明顯減小。由于溫度影響著估計結(jié)果,所以就引入了熱模型,對其工作原理進(jìn)行分析并在ADVISOR中建立溫度模型。然后對ADVISOR中的內(nèi)阻模型進(jìn)行分析,通過設(shè)置模型中一些模塊的參數(shù)進(jìn)行SOC估計并仿真。最后通過AMESim軟件中的相關(guān)模塊來建立整車模型,并利用接口與simulink實現(xiàn)聯(lián)合仿真,分別通過ECE+EUDC工況,UDDS工況來進(jìn)行模擬實車實驗。
【關(guān)鍵詞】:SOC 鋰電池 自適應(yīng)卡爾曼濾波 ADVISOR AMESim
【學(xué)位授予單位】:長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U469.72;TM912
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-17
- 1.1 課題研究背景與意義8-10
- 1.2 電動汽車電池的研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 影響SOC的主要因素10-11
- 1.2.2 鋰電池的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.3 常見的SOC估計方法12-14
- 1.3 電池模型研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
- 第二章 鋰離子電池仿真實驗及模型建立17-30
- 2.1 鋰電池的簡介17
- 2.2 鋰電池的工作原理17-18
- 2.3 基于simulink的鋰電池的仿真實驗18-21
- 2.3.1 脈沖實驗18-19
- 2.3.2 恒流充放電19-21
- 2.4 鋰電池模型的建立21-23
- 2.5 鋰電池模型參數(shù)實驗23-29
- 2.5.1 確定電池開路電壓與SOC關(guān)系的實驗23-27
- 2.5.2 確定電池內(nèi)阻和狀態(tài)空間模型參數(shù)實驗27-29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 第三章 采用自適應(yīng)卡爾曼濾波估計電池的SOC30-38
- 3.1 卡爾曼濾波原理30-31
- 3.2 基于自適應(yīng)卡爾曼濾波的SOC估計31-37
- 3.2.1 自適應(yīng)卡爾曼濾波原理32-33
- 3.2.2 基于simulink的自適應(yīng)卡爾曼濾波SOC估計33-37
- 3.3 本章小結(jié)37-38
- 第四章 基于等效電路模型的SOC估計方法研究38-48
- 4.1 ADVISOR仿真軟件38-40
- 4.1.1 ADVISOR的文件結(jié)構(gòu)38-39
- 4.1.2 動力傳動系統(tǒng)模型描述39-40
- 4.2 軟件的仿真界面40-42
- 4.3 熱模型原理42-43
- 4.4 基于內(nèi)阻模型的SOC估計43-47
- 4.5 本章小結(jié)47-48
- 第五章 基于AMESim-simulink電動汽車整車模型聯(lián)合仿真48-59
- 5.1 AMESim軟件介紹48-49
- 5.2 建立simulink與AMESim的聯(lián)合仿真49-50
- 5.3 建模所用元件介紹50-55
- 5.4 AMESim與simulink聯(lián)合仿真55-58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 第六章 總結(jié)與展望59-60
- 6.1 本文總結(jié)59
- 6.2 展望59-60
- 致謝60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 作者簡介65
- 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果65
【參考文獻(xiàn)】
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