隨著能源危機的爆發(fā)以及環(huán)境污染的加重,人們在不斷推動工業(yè)化進程的同時也開始關(guān)注能源與環(huán)境問題,電動汽車因其綠色環(huán)保而得到大力發(fā)展。動力電池是電動汽車的動力源,是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。與其他電池相比,車用鋰離子動力電池因其工作電壓高、比能量大、循環(huán)性能好、工作溫度范圍寬、安全無記憶效應(yīng)等優(yōu)點在電動汽車上得到廣泛使用。在電池管理系統(tǒng)中,電池荷電狀態(tài)的準(zhǔn)確估計可以延長動力電池組的使用壽命,提高續(xù)航里程和為防止過充過放等安全性問題提供參考,電池荷電狀態(tài)的估計又依賴于準(zhǔn)確的電池模型建立。與等效電路模型相比,電化學(xué)模型可以描述鋰離子電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)過程,具有重要的物理意義,但是也更加復(fù)雜,不利于在線電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用。所以本文在準(zhǔn)二維模型的基礎(chǔ)上進行簡化,建立了平均電極模型,并且基于所建模型結(jié)合擴展卡爾曼濾波算法進行電池SOC估算。首先介紹了準(zhǔn)二維模型的電化學(xué)方程及其邊界條件,在準(zhǔn)二維模型的基礎(chǔ)上提出兩點合理假設(shè)即電解液鋰離子濃度是恒定不變的和忽略固相鋰離子濃度沿電極方向的擴散,并且對模型中的電化學(xué)方程求解,初步建立了平均電極電化學(xué)模型。采用多項式近似和三參數(shù)拋物線法對固相鋰離子濃度方程進行簡...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電池模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電化學(xué)模型參數(shù)辨識研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電池SOC估算研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 鋰離子電池電化學(xué)模型及其簡化
    2.1 鋰離子電池研究基礎(chǔ)
        2.1.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)
        2.1.2 鋰離子電池工作原理
        2.1.3 鋰離子電池發(fā)展
    2.2 鋰離子電池準(zhǔn)二維模型
    2.3 鋰離子電池平均電極模型建立
        2.3.1 固相電荷守恒方程簡化
        2.3.2 固相鋰離子擴散方程簡化
        2.3.3 液相電勢方程簡化
        2.3.4 Butler-Volmer動力學(xué)方程簡化
        2.3.5 模型端電壓表達(dá)式
    2.4 本章小結(jié)
第三章 模型參數(shù)辨識
    3.1 電化學(xué)模型參數(shù)
    3.2 電池溫升分析
    3.3 遺傳算法參數(shù)辨識
    3.4 溫度和電流影響的在線參數(shù)辨識
    3.5 參數(shù)靈敏度分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 模型仿真及實驗驗證
    4.1 實驗設(shè)計
    4.2 參數(shù)辨識驗證
    4.3 模型精度驗證
        4.3.1 1C恒流脈沖放電工況
        4.3.2 4步脈沖充放電工況
        4.3.3 DST循環(huán)工況
    4.4 驗證結(jié)果對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于簡化平均電極模型的SOC估計
    5.1 電池SOC定義
    5.2 擴展卡爾曼濾波算法
        5.2.1 卡爾曼濾波理論
        5.2.2 擴展卡爾曼濾波算法
    5.3 基于擴展卡爾曼濾波的SOC估計
    5.4 SOC驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
碩士期間參與的科研項目和科研成果



本文編號：3829360