隨著環(huán)境問題愈演愈烈,世界各國就發(fā)展新能源汽車達(dá)成共識(shí),我國更是將其列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。新能源汽車中,電動(dòng)汽車成為關(guān)注的焦點(diǎn),電池和電池管理系統(tǒng)（BMS,Battery Management System）作為電動(dòng)汽車的核心部件,其相關(guān)技術(shù)直接制約著電動(dòng)車的發(fā)展。其中,電池荷電狀態(tài)（SOC）估計(jì)作為BMS的核心技術(shù)更是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。本文基于國產(chǎn)某三元鋰離子電池,圍繞電池荷電狀態(tài)估計(jì)問題展開研究,主要做了以下工作:首先,深入了解了鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與工作原理,總結(jié)概括了現(xiàn)有的各鋰離子電池模型的優(yōu)點(diǎn)和不足,選取了能精確模擬電池充放電下電池外特性曲線的改進(jìn)Thevenin等效電路模型。分析了影響電池模型精度的重要因素,如溫度、循環(huán)壽命、充放電倍率等因素,接著,做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)以獲取本文所選取的等效電路模型參數(shù)。然后,使用充電工況、HPPC工況和ECE工況驗(yàn)證了模型的精度,實(shí)驗(yàn)效果顯示:模型精度良好。其次,對(duì)卡爾曼濾波算法的原理、不足以及逐步改進(jìn)的過程作了介紹,搭建了EKF和UKF模型,對(duì)比了兩者精度選擇了精度較好的UKF算法作為基礎(chǔ)算法。詳細(xì)介紹了UKF算法估計(jì)過程和原理,引入了模糊控制... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
        1.1.1 電動(dòng)汽車發(fā)展概述
        1.1.2 動(dòng)力電池發(fā)展概述
    1.2 電池管理系統(tǒng)
        1.2.1 BMS基本功能
        1.2.2 SOC估計(jì)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 鋰離子電池特性
    2.1 電池結(jié)構(gòu)和工作原理
    2.2 常用的鋰離子電池模型
        2.2.1 電化學(xué)模型
        2.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        2.2.3 等效電路模型
    2.3 本文所采用的電池模型
    2.4 等效電路模型影響因素
        2.4.1 溫度和充放電倍率
        2.4.2 循環(huán)次數(shù)
        2.4.3 自放電因素
    2.5 OCV-SOC曲線與參數(shù)辨識(shí)
        2.5.1 開路電壓與SOC關(guān)系特性
        2.5.2 參數(shù)辨識(shí)
    2.6 等效電池模型的驗(yàn)證
        2.6.1 充電工況
        2.6.2 HPPC實(shí)驗(yàn)工況
        2.6.3 動(dòng)態(tài)工況
    2.7 本章小結(jié)
第3章 基于模糊自適應(yīng)無跡卡爾曼算法估計(jì)電池SOC
    3.1 卡爾曼濾波理論
    3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
    3.3 無跡卡爾曼濾波算法
        3.3.1 UKF算法介紹
        3.3.2 基于UKF的 SOC估計(jì)算法原理
        3.3.3 基于UKF的 SOC估計(jì)算法仿真分析
    3.4 改進(jìn)的模糊自適應(yīng)無跡卡爾曼算法
        3.4.1 模糊自適應(yīng)無跡卡爾曼算法原理
        3.4.2 HPPC工況驗(yàn)證
        3.4.3 充電工況驗(yàn)證
        3.4.4 動(dòng)態(tài)工況驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 算法驗(yàn)證平臺(tái)搭建
    4.1 硬件整體方案確定
    4.2 主控單元電路
    4.3 監(jiān)測(cè)單元設(shè)計(jì)
        4.3.1 電流采樣模塊
        4.3.2 電壓和溫度采樣硬件
        4.3.3 電壓和溫度采樣程序
    4.4 通訊模塊設(shè)計(jì)
        4.4.1 SPI通訊模塊
        4.4.2 I~2C通訊
        4.4.3 SCI通訊模塊
    4.5 隔離模塊
    4.6 算法自動(dòng)代碼生成
        4.6.1 應(yīng)用MATLAB生成模糊控制查詢表
        4.6.2 模型封裝
        4.6.3 參數(shù)配置
    4.7 主程序設(shè)計(jì)
    4.8 本章小結(jié)
第5章 算法臺(tái)架試驗(yàn)
    5.1 電池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果和分析
        5.2.1 調(diào)試過程
        5.2.2 充電工況
        5.2.3 脈沖放電工況
        5.2.4 ECE工況
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 王薛超,曹耀光,金茂菁.  科技中國. 2018(01)
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[5]基于ADS1115多通道低功耗環(huán)境參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李長(zhǎng)才,肖金球,華猛.  蘇州科技大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2017(03)
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博士論文
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碩士論文
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[2]礦用鋰電源管理系統(tǒng)及檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究[D]. 龔蔣.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[3]動(dòng)力鋰離子電池荷電狀態(tài)估計(jì)研究[D]. 楊陽.重慶交通大學(xué) 2018
[4]基于智能控制的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)研究[D]. 程飛.湖南大學(xué) 2018
[5]電動(dòng)汽車用鋰離子電池SOC估算方法研究[D]. 段洋.湖南大學(xué) 2018
[6]基于模型的純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOC估計(jì)方法研究[D]. 田強(qiáng).湖南大學(xué) 2018
[7]電動(dòng)汽車鋰離子電池主動(dòng)均衡系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 華彬.湖南大學(xué) 2018
[8]基于STFDEKF的鋰離子電池SOC估算[D]. 竇思遠(yuǎn).湖南大學(xué) 2018
[9]電動(dòng)汽車LiFePO4電池SOC估計(jì)方法研究和電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 饒華兵.西南交通大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：3704414