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电动汽车用锂离子电池SOC估算方法研究
| 论文题名： | 电动汽车用锂离子电池SOC估算方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;荷电状态;扩展卡尔曼滤波算法;最小二乘法 |
| 摘要： | 近年来随着全球气候、能源与环境等问题逐渐凸显,电动汽车以其低污染、噪声低、能源效率高、结构简单、使用维修方便等优势成为汽车工业研究热点。作为电动汽车的动力来源,锂离子电池以其能量密度高、小型轻量和高输出功率等优点逐渐成为首选,锂离子电池荷电状态(state of charge, SOC)估计一直是电池研究的重点和难点。本研究以电动汽车用锂离子电池为研究对象,结合锂离子电池在实际工况下的特性,对锂离子电池建模方法和SOC估计算法进行了较深入研究。 首先介绍了电动汽车用锂离子电池组成、制作工艺、结构以及工作原理,并对锂离子电池的主要性能参数做出针对性的研究,同时采用自行开发的锂离子电池测试系统,进行相关电池参数的实验测试。基于经典的电池模型的分析,并结合电池在实际工况下的特性,本文决定采用PNGV改进模型对电动汽车用锂离子电池进行建模,借助对电池放电曲线及恢复曲线的分析,运用最小二乘法完成对模型参数的辨识,并采用MATLAB/SIMULINK仿真模块,实现了所建立模型准确性的验证。 然后综合分析经典SOC估算方法,基于PNGV改进模型,利用扩展Kalman滤波算法,结合安时积分法实现对锂离子电池系统空间状态的建模,借助开路电压法对锂离子电池荷电状态初始值的预估计,运用扩展Kalman滤波算法的迭代运算,完成对锂离子电池SOC估计。 最后通过MATLAB仿真和电池充放电实验数据对比可知,PNGV改进模型所模拟的电池特性非常接近真实情况,基于PNGV改进模型的SOC估算方法运用于锂离子电池荷电状态估计是准确合理的。 |
| 作者： | 张庆 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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