發(fā)布時間：2021-11-23 15:26

　　隨著不可再生能源的減少和全球能源局勢的動蕩,以及人們對環(huán)保問題的日益關(guān)注,電動汽車已經(jīng)成為汽車工業(yè)的一個重要發(fā)展方向。鋰離子動力電池是電動汽車的主要能量來源,具有較好的發(fā)展前景,其荷電狀態(tài)（State of Charge,SOC）估算的準(zhǔn)確性直接決定著電池管理系統(tǒng)和整車的控制策略,進(jìn)而影響汽車的使用性能。因此,準(zhǔn)確的電池SOC估算對電動汽車的發(fā)展具有重要的理論價值和工程應(yīng)用意義。本課題來源于江蘇省重點研發(fā)計劃項目（產(chǎn)業(yè)前瞻與關(guān)鍵技術(shù)）,論文以磷酸鐵鋰動力電池為研究對象,對電池進(jìn)行不同影響因素下的特性試驗和等效電路模型參數(shù)辨識試驗,并利用分?jǐn)?shù)階擴展卡爾曼濾波進(jìn)行鋰離子動力電池SOC的實時準(zhǔn)確估算研究。論文的主要工作如下:（1）選用磷酸鐵鋰電池作為研究對象,以具有分?jǐn)?shù)階特性的常相位元件（Constant Phase Element,CPE）代替電容元件,建立了動力電池一階分?jǐn)?shù)階等效電路模型,選用G-L型分?jǐn)?shù)階微積分定義對所建等效電路模型的離散空間系統(tǒng)狀態(tài)表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)。（2）搭建了動力電池充放電試驗平臺。在0℃、5℃、15℃、25℃、30℃、35℃的環(huán)境溫度下,對磷酸鐵鋰電池分別進(jìn)行了不... 

【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１鋰離子電池工作原理??Ｆｉｇ．２－１?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??＋＋??

電池充放電電流＇＾￣般使用充放電倍率表不，符號為Ｃｏ．?１Ｃ表１小時內(nèi)充滿或放完電??池額定容：最所需的電流大校??（五）循環(huán)使用壽命??電池滿充滿放一次稱為一次循環(huán)，我國規(guī)定當(dāng)電池容量降為額定容量的８０％時所經(jīng)歷??的循環(huán)次數(shù)稱為電池的循環(huán)使用壽命＾??本文選用Ａ１２３公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰軟包動力電池作為研究對象，其具有充放電倍率??較大、循環(huán)使用壽命較長、使用安全性較高、電池內(nèi)阻較小等優(yōu)點，電池主要參數(shù)如表２－１??所示，電池外形如圖２－２所示６??表２－１?Ａ１２３電池參數(shù)??Ｔａｂ．２－１?Ａ１２３?ｂａｔｔｅｒｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??參數(shù)名稱?數(shù)值??長度／ｍｍ?２２７??寬度Ａｎｍ?１６１??厚度／ｍｍ?７??＇屬偷ｇ?５００??額定麵／Ａｈ?２０??額定電壓／Ｖ?３．２??放幢止電壓／Ｖ??充電截止電壓／Ｖ＇?３．６５??循環(huán)使用壽命／次?２?０００??１?圖２－２?Ａ１２３電池??Ｆｉｇ．２－２?Ａ１２３?ｂａｔｔｅｒｙ??２．２頒階銳電路模型建立??根據(jù)研究目的不同，電池模型目前可分為研究電池生熱、傳熱和散熱過程的熱模型，??通過電化學(xué)機理表征電池性能的電化學(xué)機理模型，使用電化學(xué)機理和電池生熱之間關(guān)系表??征電池性能的耦合模型和通過電池外特性表征電池性能的性能模型［５９］。其中性能模型較其??他模型而言具有參數(shù)少、建模簡單等優(yōu)點，被廣泛使用于電池能量管理和狀態(tài)估算等領(lǐng)域。??其中性能模型在電池ｍｅ估算方面使用最為廣泛、研宄最為深入的是等效電路模型，??其通過對電壓源、電阻、電容或其他電路元器件進(jìn)行串、并聯(lián)組合成相應(yīng)電路，對電池端??電壓特性進(jìn)行模擬。此模型具有清晰

第三章磷酸鐵鍵電池特性試驗及分析??為獲得準(zhǔn)確的電池特性以便建立一階分?jǐn)?shù)階等效電路模型，本章將對磷酸鐵鋰電池的??充放電容量和充放電狀態(tài)下的開路電壓模型進(jìn)行深入研究。??３．１試驗平臺搭建??為了獲得磷酸鐵鋰電池特性試驗數(shù)據(jù)，首先需要選擇合適儀器設(shè)備搭建試驗平臺。本??文綜合考慮儀器成本和精度后，搭建了如圖３－１所示的電池充放電測試試驗平臺。??Ａ１２３?ｂａｔｔｅｒｙ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?ｃｈａｍｂｅｒ??Ｕｐｐｅｒ?ｃｏｍｐｕｔｅｒ?Ｎ．?■??ｒｐｌｌＯ?Ｉｖ?＇??ＨＰ?ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ??｜＾＝?＝?＝｜??ＬＡＮＢＴＳＢｍＭｉｎ????畫??＾——＿?—＿＿ｉｐ＿＿－?■？？：■??Ｂａｔｔｅｒｙ?ｔｅｓｔｅｒ?Ｉ??圖３－１充放電試驗平臺??Ｆｉｇ．３－１?ｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｔｅｓｔ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??電池充放電測試儀選用湖北藍(lán)博新能源設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)ＢＴ－２０１６Ｅ動力電池組??測試系統(tǒng)，單逋道設(shè)計，最大充放電電壓為５?Ｖ，最大充放電電流為２００?Ａ，通過電源線與??電池正負(fù)極相連接。??電壓測量儀選用惠普ＨＰ３４４０１Ａ數(shù)字多用表，具有６位高精度數(shù)字分辨率，最大直流??電壓量程為１０?Ｖ，采用ＲＳ－３２３數(shù)據(jù)傳輸類型，最高讀取速率為１?０００個／秒，通過測量線??與電池正負(fù)極相連接，測量電池正負(fù)極電位差。??恒溫環(huán)境箱型號為ＳＰＸ－１５０ＢＥ，控溫范圍為０－７０°Ｃ，溫控精度為０．１°Ｃ，使用時通過??上部控制面板對內(nèi)部環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。??土位機是充放電試驗平臺的控制中心和數(shù)據(jù)記錄中心，負(fù)責(zé)對電充放電測試儀的充??放電方式、充放

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于卡爾曼粒子濾波算法的鋰電池SOC估計[J]. 夏飛,王志成,郝碩濤,彭道剛,余貝麗,黃毅敏.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2020(01)
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[4]基于分?jǐn)?shù)階阻抗模型的磷酸鐵鋰電池荷電狀態(tài)估計[J]. 孫國強,任佳琦,成樂祥,朱瑛,衛(wèi)志農(nóng),臧海祥.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(23)
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[6]混合動力汽車磷酸鐵鋰動力電池建模與SOC計算[J]. 蔣超宇,王偉超,楊學(xué)平.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[7]基于自適應(yīng)卡爾曼濾波的電池荷電狀態(tài)估算[J]. 嵇雷,Ryad Chellali.  電池. 2018(04)
[8]磷酸鐵鋰鋰離子電池Thevenin等效模型的改進(jìn)[J]. 錢能,嚴(yán)運兵,李文杰,王維強.  電池. 2018(04)
[9]基于CRUISE的48 V混合動力汽車仿真分析[J]. 楊友良,吳迪,孟凡偉,馬翠紅.  華北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[10]基于二階RC模型的HEV氫鎳電池在線SOC估算研究[J]. 張筱瑜,朱建新,印凱,王傳杏.  電源技術(shù). 2018(07)

博士論文
[1]動力電池荷電狀態(tài)估計算法研究[D]. Taimoor Zahid.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]混合動力電動汽車控制系統(tǒng)設(shè)計與能量管理策略研究[D]. 胡悅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[3]基于分?jǐn)?shù)階理論的鋰離子電池建模與狀態(tài)估計研究[D]. 王寶金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]電動汽車用鋰離子動力電池SOC估算和SOF評估的研究[D]. 歐陽劍.華南理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于動態(tài)增益的Joint-EKF算法的鋰電池SOC估算[D]. 向富超.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[2]磷酸鐵鋰電池SOC估計及管理系統(tǒng)的研究[D]. 袁賽.廣西大學(xué) 2018
[3]基于雙卡爾曼濾波的三元電池SOC研究[D]. 曹雷.南昌大學(xué) 2018
[4]基于分?jǐn)?shù)階模型的鋰離子電池SOC估計[D]. 李慧慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]增程式電動車動力總成協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 賴長祿.吉林大學(xué) 2018
[6]動力電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 孫偉明.南京林業(yè)大學(xué) 2017
[7]電動汽車用磷酸鐵鋰電池建模與SOC估算研究[D]. 朱雅俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3514163