考慮環(huán)境溫度和循環(huán)次數(shù)影響的車用鋰離子電池SOC和SOH估算研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-06 02:45
隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展,動(dòng)力電池技術(shù)和電池管理系統(tǒng)的開發(fā)越來越多地受到人們的關(guān)注。車用鋰電池的工作實(shí)質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)過程,易受環(huán)境溫度、循環(huán)使用次數(shù)等因素的影響。自電動(dòng)汽車問世以來,制約電動(dòng)汽車發(fā)展的四個(gè)基本問題(續(xù)航里程短、充電慢、充電難和電池安全)一直未得到根本解決。而欲解決該系列問題,首當(dāng)其沖應(yīng)當(dāng)解決電池管理系統(tǒng)中電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的準(zhǔn)確估算等問題。為此,本文構(gòu)建了考慮環(huán)境溫度和循環(huán)使用次數(shù)影響的改進(jìn)型電池模型。最后,基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器和自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器提出了適用于車用鋰動(dòng)力電池的SOC/SOH協(xié)同估算策略,同時(shí)開展了相關(guān)的仿真和實(shí)驗(yàn)研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)鋰離子電池建模。根據(jù)對(duì)電池溫度特性實(shí)驗(yàn)研究和電池循環(huán)壽命特性實(shí)驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)分析可知,環(huán)境溫度的變化和循環(huán)次數(shù)的變化都將影響電池的對(duì)外特性。從而建立了兩種模型即:考慮環(huán)境溫度影響的二階RC等效電路模型;考慮循環(huán)次數(shù)影響的二階RC等效電路模型。(2)鋰離子電池模型參數(shù)辨識(shí)與仿真驗(yàn)證。模型建立后,分別應(yīng)用指數(shù)函數(shù)擬合法和遞推最小二乘算法識(shí)別溫度模型和循環(huán)模型的參數(shù);接著通過多項(xiàng)式函數(shù)擬合分析了參數(shù)隨環(huán)境溫度和循...
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題研究背景與意義
1.1.1 電動(dòng)汽車概述
1.1.2 電池管理系統(tǒng)概述
1.1.3 鋰離子電池概述
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 動(dòng)力電池模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 電池SOC估算研究現(xiàn)狀
1.2.3 電池SOH估算研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及主要工作
2 動(dòng)力電池建模理論及參數(shù)辨識(shí)
2.1 電池測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)對(duì)象
2.1.1 溫度特性研究實(shí)驗(yàn)
2.1.2 循環(huán)壽命特性研究實(shí)驗(yàn)
2.2 考慮環(huán)境溫度影響的二階RC等效電路模型建立
2.3 考慮不同循環(huán)次數(shù)影響的二階RC等效電路模型建立
2.4 參數(shù)識(shí)別方法
2.4.1 指數(shù)函數(shù)擬合法
2.4.2 遞推最小二乘算法
2.5 參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析與模型仿真驗(yàn)證
2.5.1 指數(shù)函數(shù)擬合法參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析及仿真驗(yàn)證
2.5.2 遞推最小二乘算法參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析及仿真驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 考慮不同環(huán)境溫度影響的鋰離子電池SOC估算
3.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法理論
3.2 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的SOC估算方法
3.3 估算結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 考慮不同循環(huán)次數(shù)影響的鋰離子電池SOC/SOH協(xié)同估算
4.1 自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法理論
4.2 基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的SOC/SOH估算方法
4.3 估算結(jié)果
4.3.1 不同循環(huán)下SOC估算結(jié)果
4.3.2 不同循環(huán)下電池容量估算結(jié)果
4.3.3 不同循環(huán)下電池內(nèi)阻估算結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3808868
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題研究背景與意義
1.1.1 電動(dòng)汽車概述
1.1.2 電池管理系統(tǒng)概述
1.1.3 鋰離子電池概述
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 動(dòng)力電池模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 電池SOC估算研究現(xiàn)狀
1.2.3 電池SOH估算研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及主要工作
2 動(dòng)力電池建模理論及參數(shù)辨識(shí)
2.1 電池測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)對(duì)象
2.1.1 溫度特性研究實(shí)驗(yàn)
2.1.2 循環(huán)壽命特性研究實(shí)驗(yàn)
2.2 考慮環(huán)境溫度影響的二階RC等效電路模型建立
2.3 考慮不同循環(huán)次數(shù)影響的二階RC等效電路模型建立
2.4 參數(shù)識(shí)別方法
2.4.1 指數(shù)函數(shù)擬合法
2.4.2 遞推最小二乘算法
2.5 參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析與模型仿真驗(yàn)證
2.5.1 指數(shù)函數(shù)擬合法參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析及仿真驗(yàn)證
2.5.2 遞推最小二乘算法參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析及仿真驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 考慮不同環(huán)境溫度影響的鋰離子電池SOC估算
3.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法理論
3.2 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的SOC估算方法
3.3 估算結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 考慮不同循環(huán)次數(shù)影響的鋰離子電池SOC/SOH協(xié)同估算
4.1 自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法理論
4.2 基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的SOC/SOH估算方法
4.3 估算結(jié)果
4.3.1 不同循環(huán)下SOC估算結(jié)果
4.3.2 不同循環(huán)下電池容量估算結(jié)果
4.3.3 不同循環(huán)下電池內(nèi)阻估算結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3808868
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