發(fā)布時間：2017-07-07 11:01

  本文關(guān)鍵詞：汽車鉛酸電池SOC實時在線估計方法研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 鉛酸電池 參數(shù)辨識 SOC估計 LIN總線 無跡卡爾曼濾波

【摘要】：鉛酸電池在汽車上承擔(dān)起動和輔助供電作用,是整車電源系統(tǒng)的重要組成部分。鉛酸電池荷電狀態(tài)(State of Charge, SOC)是電池內(nèi)部狀態(tài)中一個重要參數(shù),在節(jié)能環(huán)保汽車中,SOC值作為電源管理策略的輸入之一,其估計精度直接關(guān)系到電池使用壽命和整車能量管理的有效性。本課題以國家自然基金和企業(yè)合作項目為依托,研究了汽車鉛酸電池SOC實時在線估計方法及其在電池傳感器中的實現(xiàn)。首先,通過對現(xiàn)有電池模型的分析對比,建立符合鉛酸電池特性的簡化Randles等效電路模型,將協(xié)方差矩陣收斂算法與卡爾曼濾波相結(jié)合用于模型參數(shù)的在線辨識。其次,將改進(jìn)的卡爾曼濾波分別與擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波相結(jié)合估計電池SOC并對比了二者的精度;分析了SOC估計精度的影響因素。再次,將上述SOC估計方法在MC9S12ZVCA128主控芯片上進(jìn)行了實現(xiàn),開發(fā)了電池傳感器的樣機(jī)節(jié)點,設(shè)計了參數(shù)采集電路和LIN通信電路,編寫了參數(shù)采集、SOC估計和LIN通信等程序。最后,建立了基于Simulink仿真組件和S函數(shù)的仿真模型,搭建了電池實驗臺架,開發(fā)了上位機(jī)測試軟件,設(shè)計了電池實驗方案并制定了具體的實驗步驟和數(shù)據(jù)采集方法。放電實驗結(jié)果驗證了本文參數(shù)辨識和SOC估計方法可以有效提高SOC估計的精度,并且驗證了電池傳感器的參數(shù)檢測與SOC估計精度準(zhǔn)確可靠。本文研究對于加強(qiáng)電池的保護(hù),提高電源管理的有效性以及探索高精度復(fù)雜算法在電池傳感器中的實現(xiàn)具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：鉛酸電池 參數(shù)辨識 SOC估計 LIN總線 無跡卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.633
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 課題研究背景及意義16-17
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 電池參數(shù)辨識研究現(xiàn)狀17
• 1.2.2 電池SOC估計研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 電池傳感器發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.3 課題來源與研究內(nèi)容19-21
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-21
• 第二章 鉛酸電池模型建立及參數(shù)辨識21-31
• 2.1 鉛酸電池概述21-23
• 2.1.1 鉛酸電池工作原理21-22
• 2.1.2 VRLA鉛酸電池特性22-23
• 2.2 鉛酸電池模型建立23-26
• 2.2.1 常用電池模型分析23-25
• 2.2.2 本文電池模型建立25-26
• 2.3 基于改進(jìn)卡爾曼濾波的參數(shù)辨識26-30
• 2.3.1 參數(shù)辨識算法設(shè)計26-28
• 2.3.2 參數(shù)辨識結(jié)果分析28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于無跡卡爾曼濾波的SOC估計31-48
• 3.1 SOC估計方法分析31-36
• 3.1.1 常見SOC估計方法31-32
• 3.1.2 改進(jìn)卡爾曼濾波法對比32-33
• 3.1.3 無跡卡爾曼濾波原理33-36
• 3.2 無跡卡爾曼濾波估計電池SOC36-42
• 3.2.1 SOC估計模型建立36-38
• 3.2.2 SOC估計精度對比38-42
• 3.3 SOC估計精度影響因素分析42-47
• 3.3.1 噪聲協(xié)方差42-44
• 3.3.2 狀態(tài)變量初始值44-46
• 3.3.3 采樣時間46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于LIN總線的電池傳感器設(shè)計48-61
• 4.1 系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)48-50
• 4.1.1 系統(tǒng)功能48-49
• 4.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)49-50
• 4.2 傳感器硬件設(shè)計50-52
• 4.2.1 主控芯片選型50
• 4.2.2 電壓電流檢測電路50-51
• 4.2.3 溫度檢測電路51
• 4.2.4 LIN通信電路51-52
• 4.3 傳感器軟件設(shè)計52-60
• 4.3.1 程序總體結(jié)構(gòu)52-53
• 4.3.2 數(shù)據(jù)采集程序53-54
• 4.3.3 SOC估計程序54
• 4.3.4 靜態(tài)SOC校正程序54-55
• 4.3.5 LIN通信程序55-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 仿真模型設(shè)計及實驗平臺構(gòu)建61-74
• 5.1 仿真模型設(shè)計61-64
• 5.1.1 MATLAB/Simulink介紹61-62
• 5.1.2 SOC估計仿真模型62-64
• 5.2 實驗平臺搭建64-66
• 5.2.1 實驗系統(tǒng)架構(gòu)64-65
• 5.2.2 電池實驗臺架65-66
• 5.3 測試軟件開發(fā)66-70
• 5.3.1 CANoe介紹66
• 5.3.2 總體功能設(shè)計66-67
• 5.3.3 詳細(xì)模塊設(shè)計67-70
• 5.4 實驗方案與結(jié)果分析70-72
• 5.4.1 技術(shù)路線70
• 5.4.2 實驗步驟70-71
• 5.4.3 數(shù)據(jù)采集71
• 5.4.4 結(jié)果分析71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 論文工作總結(jié)74
• 6.2 下一步工作74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及其成果情況81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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