本文關(guān)鍵詞：電動汽車動力電池管理系統(tǒng)SOC估計(jì)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《燕山大學(xué)》 2015年

電動汽車動力電池管理系統(tǒng)SOC估計(jì)的研究

楊偉  

【摘要】：近年來,隨著世界經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,電動汽車已成為汽車行業(yè)新興的研究對象。加之全球能源危機(jī)和環(huán)境問題,電動汽車的發(fā)展規(guī)模和影響力正在逐漸趕超傳統(tǒng)燃油汽車。磷酸鐵鋰動力電池作為現(xiàn)在主流的電動汽車配給電源,其優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑。其中安全可靠的電池管理系統(tǒng)是關(guān)鍵,它的主要功能是對車載動力電池進(jìn)行監(jiān)控并對荷電狀態(tài)(State Of Charge,SOC)進(jìn)行估計(jì)。這樣不僅可以科學(xué)管理電池的工作狀態(tài),延長電池的使用壽命,而且還能提供準(zhǔn)確的電池狀態(tài)的基本信息,駕駛員可以依據(jù)此信息合理規(guī)劃行程和充電時(shí)間。所以,建立可靠的電池管系統(tǒng)和準(zhǔn)確的SOC估計(jì)算法對進(jìn)一步提高電動汽車的整車性能有著至關(guān)重要的意義。本文以磷酸鐵鋰動力電池作為主要研究對象,依據(jù)其電池結(jié)構(gòu)圖,詳細(xì)地介紹了其工作原理和特性。并在電池充放電實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了戴維南電池等效電路模型,對其動態(tài)參數(shù)進(jìn)行辨識,最后以脈沖放電方式驗(yàn)證了電池模型的準(zhǔn)確性。對電池SOC估計(jì)算法進(jìn)行了研究,介紹幾種傳統(tǒng)估計(jì)算法的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn),詳細(xì)地分析了拓展卡爾曼濾波法(Extend Kalman Filtering,EKF)的工作性能并應(yīng)用于電池SOC估計(jì)中。在此基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步減小EKF算法的估計(jì)誤差,本文引進(jìn)BP(Back-Propagation)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對EKF算法的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)償。搭建了基于改進(jìn)BP-EKF算法的電池SOC估計(jì)仿真模型,在多種工況下對BP-EKF算法和EKF算法的估計(jì)準(zhǔn)確性做了對比驗(yàn)證仿真。設(shè)計(jì)了電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)平臺并給出其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,以DSP(TMS320LF2407)為主控芯片完成了對BMS硬件平臺的搭建。針對BMS平臺的硬件組成和主要功能,設(shè)計(jì)了SOC估計(jì)功能軟件程序和工作流程,最終實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)平臺上對電池SOC的準(zhǔn)確估計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用改進(jìn)算法可以大大提高估計(jì)精度,這不僅體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)平臺的運(yùn)行可靠性,也驗(yàn)證了改進(jìn)算法的正確性和有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72
【目錄】：

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本文編號：242172