為緩解汽車產(chǎn)業(yè)給能源資源和生態(tài)環(huán)境帶來的巨大壓力,發(fā)展電動汽車已經(jīng)成為各國能源安全的重要戰(zhàn)略措施。動力電池系統(tǒng)(包括電芯和電池管理系統(tǒng)((Battery Management System,BMS)))作為電動汽車的核心部件,電池的荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)估計及電池的熱管理作為電動汽車的核心技術(shù)是影響電動汽車整車?yán)m(xù)駛里程、成本、壽命及安全性的關(guān)鍵指標(biāo)。本文主要針對動力電池系統(tǒng)中“電、熱”這兩個核心部分進(jìn)行研究。通過建立圓柱形18650三元鋰離子電池的二階等效電路模型及電化學(xué)-熱耦合模型,結(jié)合鋰離子電池開路電壓測試、最大容量測試及自定義動態(tài)工況測試等實驗,估算車用鋰離子電池荷電狀態(tài),并對鋰離子電池的熱性能進(jìn)行研究。本文簡要介紹了課題的研究背景,對電動汽車的發(fā)展歷史進(jìn)行概述,并比較分析了幾種常用的動力蓄電池的優(yōu)缺點,指出鋰離子電池是較為理想的車用動力電池。對鋰離子電池的工作原理、常用的幾種建模方式以及鋰離子電池荷電狀態(tài)估計和電池在放電過程中熱性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析說明。以美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Adm...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 電動汽車的發(fā)展
        1.1.2 動力蓄電池概述
    1.2 鋰離子電池概述
    1.3 鋰離子電池模型
        1.3.1 等效電路模型
        1.3.2 電化學(xué)模型
        1.3.3 鋰離子電池的熱模型
    1.4 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鋰電池荷電狀態(tài)估計的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 鋰離子電池?zé)嵝阅艿难芯楷F(xiàn)狀
    1.5 課題研究意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 主要內(nèi)容
2 測試儀器與方法
    2.1 NASA中鋰離子電池數(shù)據(jù)描述
    2.2 實驗條件
        2.2.1 實驗對象
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方案設(shè)計
        2.3.1 最大容量測試
        2.3.2 開路電壓測試
        2.3.3 動態(tài)工況測試
    2.4 本章小結(jié)
3 基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋰離子電池荷電狀態(tài)估算
    3.1 鋰離子電池荷電狀態(tài)相關(guān)概念
    3.2 GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的介紹
        3.2.1 反向傳播算法
        3.2.2 遺傳算法
    3.3 基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的荷電狀態(tài)估計
        3.3.1 算法實現(xiàn)流程
        3.3.2 鋰離子電池荷電狀態(tài)估計結(jié)果對比分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于UKF算法的鋰電池荷電狀態(tài)估算
    4.1 鋰離子電池模型
        4.1.1 鋰離子電池等效電路模型
        4.1.2 開路電壓模型
    4.2 等效電路模型參數(shù)辨識
        4.2.1 遞推最小二乘算法
        4.2.2 復(fù)頻域分析
    4.3 鋰離子電池荷電狀態(tài)估計
        4.3.1 無跡卡爾曼濾波算法
        4.3.2 實驗驗證
    4.4 本章小結(jié)
5 鋰離子電池?zé)嵝阅艿难芯?br>    5.1 鋰離子電池電化學(xué)模型
    5.2 鋰離子電池?zé)崮Ｐ?br>        5.2.1 能量守恒
        5.2.2 三元鋰離子電池?zé)嵛镄詤?shù)確定
        5.2.3 熱模型的維度簡化
    5.3 鋰電池電化學(xué)-熱耦合模型
        5.3.1 仿真軟件介紹
        5.3.2 單體動力鋰離子電池模型搭建
        5.3.3 模型驗證
    5.4 計算結(jié)果與分析
        5.4.1 放電倍率的影響
        5.4.2 環(huán)境溫度的影響
        5.4.3 對流表面系數(shù)的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：4033570