本文關(guān)鍵詞：增程式電動(dòng)汽車(chē)電池電量估算及遠(yuǎn)程監(jiān)控方法研究

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【摘要】：全球石油資源的日益枯竭和化石燃料燃燒帶來(lái)的日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題迫使人們開(kāi)始大力發(fā)展新能源汽車(chē)。增程式電動(dòng)汽車(chē)作為傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)的過(guò)渡車(chē)型,既能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)的長(zhǎng)續(xù)航里程又能滿足純電動(dòng)車(chē)低排放的需求,近年來(lái)成為新能源汽車(chē)發(fā)展的熱門(mén)方向。增程式電動(dòng)汽車(chē)其結(jié)構(gòu)和控制策略復(fù)雜程度超過(guò)傳統(tǒng)汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)。其中動(dòng)力電池管理技術(shù)是增程式電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文以增程式電動(dòng)汽車(chē)的電池管理技術(shù)為研究切入點(diǎn),圍繞幾個(gè)方面展開(kāi)研究工作：本文權(quán)衡鋰電池模型復(fù)雜度和計(jì)算精度,采用Thevenin等效模型對(duì)鋰電池進(jìn)行建模,并利用擴(kuò)展粒子群算法(Extended Particle Swarm Optimization,EPSO)對(duì)鋰電池模型的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)辨識(shí),通過(guò)搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及Matlab仿真模型驗(yàn)證了算法的可行性。為了獲得鋰電池電量實(shí)時(shí)估計(jì)值,設(shè)計(jì)了比例-積分觀測(cè)器(Proportional-integral observer,PIO),通過(guò)ADVISDOR仿真模型驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確度、魯棒性以及實(shí)時(shí)性。設(shè)計(jì)了一套基于CAN總線的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的增程式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括電池管理單元(Battery Mangment Unit,BMU)和電池主控單元(Battery Control Unit,BCU),本文詳細(xì)介紹了BMU和BCU的軟硬件實(shí)現(xiàn),并調(diào)試驗(yàn)證了該電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)的可行性。最后為了確保動(dòng)力電池的安全穩(wěn)定運(yùn)行,建立了車(chē)輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池實(shí)時(shí)工作狀態(tài)和車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)包括車(chē)載監(jiān)控終端以及后臺(tái)服務(wù)和管理平臺(tái),其中車(chē)載監(jiān)控終端通過(guò)CAN總線接入車(chē)身通信網(wǎng)絡(luò),并利用GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器,本文詳細(xì)介紹車(chē)載監(jiān)控終端的軟硬件實(shí)現(xiàn)、通信機(jī)制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
【關(guān)鍵詞】：增程式電動(dòng)汽車(chē) 擴(kuò)展PSO PI觀測(cè)器 電池荷電狀態(tài) 電池管理系統(tǒng) 遠(yuǎn)程監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72;TP315;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 課題研究的背景及重要意義11-14
• 1.1.1 課題研究背景11-13
• 1.1.2 課題研究意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 鋰電池建模研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 電池SOC估計(jì)方法研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.3 電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 本文課題來(lái)源21-22
• 1.4 全文章節(jié)安排22-24
• 第2章 鋰電池建模以及模型參數(shù)辨識(shí)24-40
• 2.1 鋰離子電池工作原理24-26
• 2.2 鋰電池模型參數(shù)辨識(shí)26-33
• 2.2.1 參數(shù)辨識(shí)方法概述27-30
• 2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法簡(jiǎn)介30-31
• 2.2.3 基于擴(kuò)展PSO的鋰電池模型參數(shù)辨識(shí)算法31-33
• 2.3 參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-39
• 2.3.1 基于擴(kuò)展PSO的鋰電池模型參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)33-36
• 2.3.2 辨識(shí)結(jié)果對(duì)比與分析36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 增程式電動(dòng)汽車(chē)電池電量估計(jì)算法40-47
• 3.1 鋰電池狀態(tài)PI觀測(cè)器設(shè)計(jì)40-43
• 3.1.1 鋰電池模型的能觀性分析41-42
• 3.1.2 鋰電池狀態(tài)PI觀測(cè)器鎮(zhèn)定分析42-43
• 3.2 基于PI觀測(cè)器的電池SOC估計(jì)算法仿真43-46
• 3.2.1 基于ADVISOR和Matlab/Simulink仿真模型43-45
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比與分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 增程式電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-60
• 4.1 電池管理單元BMU硬件電路設(shè)計(jì)47-52
• 4.1.1 電源模塊電路設(shè)計(jì)48-49
• 4.1.2 最小系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)49-50
• 4.1.3 單體電池電壓與溫度采集模塊電路設(shè)計(jì)50-51
• 4.1.4 CAN總線通信模塊電路設(shè)計(jì)51-52
• 4.1.5 BMU電路PCB板設(shè)計(jì)和實(shí)物52
• 4.2 電池控制單元BCU硬件電路設(shè)計(jì)52-55
• 4.2.1 電池母線電壓和電流采集電路53-54
• 4.2.2 電池電量采集電路54-55
• 4.2.3 BCU電路PCB設(shè)計(jì)和實(shí)物55
• 4.3 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.1 BMU軟件設(shè)計(jì)56-57
• 4.3.2 BCU軟件設(shè)計(jì)57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 增程式電動(dòng)汽車(chē)電池遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)60-75
• 5.1 車(chē)載監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)61-67
• 5.1.1 電源模塊62-63
• 5.1.2 最小系統(tǒng)模塊63-64
• 5.1.3 GPRS通信模塊64-66
• 5.1.4 CAN總線通信模塊66-67
• 5.1.5 GPS數(shù)據(jù)接收模塊67
• 5.2 車(chē)載監(jiān)控終端軟件設(shè)計(jì)67-72
• 5.2.1 GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送與接收任務(wù)70-71
• 5.2.2 CAN總線數(shù)據(jù)解析任務(wù)71
• 5.2.3 GPS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)解析任務(wù)71-72
• 5.3 通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式72-74
• 5.3.1 通信協(xié)議72-73
• 5.3.2 數(shù)據(jù)格式73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 總結(jié)和展望75-77
• 1. 總結(jié)75
• 2. 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-84
• 致謝84-85
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄85-86
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目86

【相似文獻(xiàn)】

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